ICP-MS 电感耦合等离子体质谱仪介绍大全！

点击次数：2803 发布时间：2018/11/15 22:11:30

ICP-MS电感耦合等离子体质谱分析几乎所有地球上的元素（Li-U）。       ICP-MS技术是20世纪80年代开发的一种新的分析测试技术。它结合了ICP的高温（8000K）电离特性和四极杆质谱仪灵敏快速扫描的优点，形成了一类新的最强大的元素分析，同位素分析和形态分析技术。     该技术提供极低的检测限，极宽的动态线性范围，简单的谱线，低干扰，高分析精度，快速分析速度和分析性质，如同位素信息。      自1984年引入第一台商用仪器以来，该技术已迅速从地质科学研究的初步应用发展到环境保护，半导体，生物，医药，冶金，石油，核材料。分析等领域。被称为当代分析技术最令人兴奋的发展。

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ICP-MS结构图

的ICP-MS原理图

ICP-MS的原理和特点

ICP-MS的工作原理和分析特性:在ICP-MS中，ICP用作质谱的高温离子源（7000K），样品在通道中经历蒸发，解离，雾化，电离等过程。离子通过样品锥接口和离子传输系统进入高真空MS部分。 MS部分是四极快速扫描质谱仪。通过高速顺序扫描分离所有离子。扫描元件的质量范围为6至260，并通过高速双通道。检测分离的离子，直接测量浓度的线性动态范围为9ppq至1000ppm。因此，与传统的无机分析技术相比，ICP-MS技术提供最低的检测限，最宽的动态线性范围，最小的干扰，高分析精度，快速分析，同时多元素测定和可用性。分析性质，如精确同位素信息。

ICP-MS功能

ICP-MS系列简单，检测模式灵活：

a） 通过线的质量与电荷比进行定性分析;

b） 所有元素的近似浓度范围由全线扫描确定，即半定量分析，不需要标准溶液，大多数元素的误差小于20％;

c） 使用标准溶液校准进行定量分析，这是常规分析中使用最广泛的功能;

d） 同位素比测定是ICP-MS的重要功能，可用于地质学，生物学和中药研究中的可追溯性研究和同位素示踪。

ICP-MS开发的简史

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）是20世纪80年代开发的一种新的分析测试技术。它结合了ICP-MS的高温（7000K）电离特性和四极杆质谱仪灵敏，快速扫描的优势，采用独特的接口技术 ，形成了一种新的元素和同位素分析技术，可以分析几乎所有的地球。元 素数。 ICP-MS技术的分析能力不仅可以取代传统的无机分析技术，如电感耦合等离子体光谱，石墨炉原子吸收，用于定性，半定量，定量分析和准确测量同位素比率。它还可以与其他技术（如HPLC，HPCE和GC）结合使用，以分析元素的形态，分布特征等。

ICP-MS应用范围（1）

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）是20世纪80年代开发的一种新的分析测试技术。它结合了ICP-MS的高温（7000K）电离特性和四极杆质谱仪灵敏，快速扫描的优势，采用独特的接口技术 ，形成了一种新的元素和同位素分析技术，可以分析几乎所有的地球。元 素数。 ICP-MS技术的分析能力不仅可以取代传统的无机分析技术，如电感耦合等离子体光谱，石墨炉原子吸收，用于定性，半定量，定量分析和准确测量同位素比率。它还可以与其他技术（如HPLC，HPCE和GC）结合使用，以分析元素的形态，分布特征等。

ICP-MS应用范围（2）

随着该技术的迅速发展，它已广泛应用于环境，半导体，医药，生物，冶金，石油，核材料分析等领域。

ICP-MS在环境样品分析中的应用可保护环境并实现可持续发展。这是全世界 的共识。世界各国政府和组织通过各种环境保护法规对环境分析化学提出了越来越严格的要求。环境分析化学样品是多种多样的，包括大气，水，岩石，沙子，土壤，污泥和与生态环境相关的各种植物样品。世界各地的法规对这些样品的浓度范围进行了严格的规定。为了确保测量结果的准确性，用于分析这些环境样品的分析仪器，分析方法，取样方法等也受到严格的规定，其中最典型的是ICP-MS规定的美国环境保护局。技术术语，用于饮用水，地表水和地下水的各种元素的EPA方法200.8，以及用于分析废水，固体废物，沉积物和土壤样品中的各种元素的EPA方法6020。随着环境法规提高某些有毒有害元素的检出限，对分析技术的要求越来越高。例如，根据建设部《城市供水工业2000技术进步发展计划》，增加了新的水质指标，其中有23种非金属元素和12种非金属元素（12种新的）： Fe，Mn，Cu，Zn，As，Se，Hg，Cd，Cr，（IV），Pb，Ag，Al，Na，Ca，Mg，Si，Ba，B，Be，Ni，Sb，V，  Co这些元素的浓度范围从几十或甚至 到几百ppm（例如Na，Ca，Mg，Si等）和小到ppt（例如Hg）。

ICP-MS应用范围（3）

1.由于测试项目的大量增加及其极低的基线和极限（浓度），ICP-AES等传统分析方法无法检测到Se，Hg，Be，As，Pb，Tl和U等元素。要求必须与石墨炉原子吸收（GF-AAS）和汞冷原子吸收（CV-AAS）技术相结合，以满足大多数元素的分析要求。 ICP-MS技术 现在能够在一定程度上取代ICP-AES，GF-AAS和CV-AAS，并且可以确定他们无法分析的饮用水标准的U和Tl要求。同时，ICP-MS技术可以直接测量与环境污染或海水水文变化有关的各种因素。

2. ICP-MS与其他技术的结合及其在生命科学研究中的应用随着生命科学研究 的发展，环境卫生规划的新要求也在不断提高，要求元素分析的检测限。它越来越低，对元素存在的形态要求越来越多。由于元素的形状不同，它们的作用机制完全不同。因此，如果仅研究系统中元素的总含量，则不足以研究该元素在系统中的生理和毒理学作用。例如，Cr（III）对人体有益，而Cr（VI）引起皮肤病，肺癌等.ICP-MS和离子色谱技术的结合分别决定了  Cr（III）和Cr（VI）已经非常成熟的方法具有高达ppt水平的检测限，每个样品的 运行时间小于7分钟，操作简单，节省人力物力。 HG-ICP-MS（氢气发生器和ICP-MS）技术的结合优于海水中易受干扰和不可检测的元素如As，Se，Sb 的分析。 GC-ICP-MS技术已被用于各种污染物的形态分析，如有机锡在海洋涂料中的影响，导致大量牡蛎死亡，不同形式的有机锡代谢物可通过GC-ICP分离-女士。这导致了船舶涂料的改进。

ICP-MS应用范围（4）

在低泥浆中，GC-ICP-MS也用于分离和测定二甲基铅和二乙基铅的有机铅形式，并促进汽车污染的环境迁移。生物体对汞的甲基化和富集是GC-ICP-MS技术的另一个应用领域。高效毛细管电泳（CE）技术是目前最强大的分离技术。 CE和ICP-MS的强检测能力的结合是未来组合技术最有前景的应用领域。许多科学家已经探索过该领域，并在生物化学领域有一些特定的应用。与环境化学和毒理学等生命科学最密切相关的应用是高效液相色谱（HPLC）和ICP-MS的结合。 HPLC是一种有效的分离技术，特别适用于热稳定性差，分子量高，极性高的物质的分离。 HPLC与ICP-MS的结合具有极低的检测限，宽动态线性范围，低干扰，高分析精度，快速和可测量的多元素，可用于研究中草药，藻类，鱼类，人类和其他生物含有Cd，Se，As，Cu，Zn和Pb等元素与各种氨基酸，多肽和蛋白质结合的机制，以及某些元素对酶位点的作用。此外，某些维生素大环化合物和DNA片段以及金属元素的作用也已用于开发HPLC-ICP-MS的组合。准确分析复杂基质中的痕量和微量元素同位素，并使用ICP-MS作为HPLC检测器，以各种形式跟踪被测元素同位素的信号变化，使得颜色 光谱变得简单。帮助确认元素形式并进行定量分析。

ICP-MS发展前景

中国加入WTO后，新一轮的市场竞争将挑战国有产品的更新。无论是产品质量，生产，加工，包装还是商标，都必须符合国际规定，否则我们的产品将面临被淘汰的危险。为了适应新一轮市场竞争的需要，让我们的产品走向国际市场，产品的质量控制必须在理论上提供符合世界测试水平的可靠数据。无论是农业，医药，环保，食品还是工业产品，ICP-MS对这些产品中多元素的分析和测定可以说是世界领域最高水平的分析技术。该产品提供可靠的，国际公认的实验数据。因此，ICP-MS将在未来的经济发展和科学研究中发挥更积极和重要的作用。

ICP-MS 电感耦合等离子体质谱仪