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I. 酸和容器產(chǎn)生的背景污染
ICP-MS是用來(lái)分析超微量元素的技術(shù),這也代表我們必須降低分析目標(biāo)物的背景,過(guò)高的背景污染可能會(huì)產(chǎn)生偽陽(yáng)性結(jié)果或是比較差的偵測(cè)極限。
樣品前處理過(guò)程中,某些元素不會(huì)出現(xiàn)在稀釋用水、添加的酸和實(shí)驗(yàn)容器中,但其他元素,例如堿土金屬(鈹、鎂、鈣、鍶、鋇)和過(guò)渡金屬,可能會(huì)從塑料材質(zhì)的容器中溶出大量雜質(zhì)。更換不同批次或不同品牌的實(shí)驗(yàn)容器時(shí),建議對(duì)容器的純度進(jìn)行測(cè)試。
酸的純度也可能會(huì)增加分析過(guò)程中觀察到的背景信號(hào),元素分析通常使用的酸和其他試劑純度不同,例如硝酸、鹽酸或過(guò)氧化氫,但是對(duì)于超微量分析,應(yīng)該使用最高純度的試劑?;蛘?,可以使用酸純化系統(tǒng),這是一種經(jīng)濟(jì)且有效的方法。
Sub-boiling原理純酸制備儀|Acid Purification
II. 樣品的基質(zhì)組成
雖然ICP-MS對(duì)不同的樣品基質(zhì)具有高度的耐受性,但仍然有一些限制,像是含有溶解固體的樣品,除非進(jìn)樣系統(tǒng)有配置氣體稀釋,否則溶解固體的含量不得超過(guò)0.3%~0.5%,大量的總?cè)芙夤腆w通常會(huì)抑制訊號(hào),使用適當(dāng)?shù)膬?nèi)標(biāo)可以對(duì)其進(jìn)行校正,不過(guò)同時(shí)需要注意內(nèi)標(biāo)的RSD必須在80~120%之內(nèi)。
然而在某些情況下基質(zhì)本身就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,例如有機(jī)化合物會(huì)影響?zhàn)ざ炔⒏淖冹F化器的效率;樣品中含有碳會(huì)增加砷和硒訊號(hào)多達(dá)10倍,必須利用微波輔助消化將C鍵total斷鍵來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
III. 保養(yǎng)過(guò)度頻繁
經(jīng)常的保養(yǎng)不是才能延長(zhǎng)儀器使用壽命嗎?其實(shí)并不然…。
當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),ICP-MS在大氣和真空介面形成平衡的狀態(tài),樣品不斷地從錐體中沉積和蒸發(fā),這是最初觀察到訊號(hào)漂移的原因,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,此過(guò)程有助于增強(qiáng)系統(tǒng)訊號(hào)的穩(wěn)定性。頻繁地清潔錐體將會(huì)破壞平衡條件,并導(dǎo)致系統(tǒng)漂移再次升高。
有一些簡(jiǎn)單的方法可以協(xié)助判斷何時(shí)需要清潔或更換錐體,例如使用1 ppb Co in 0.5% HCl溶液,監(jiān)控59Co和51(ClO+)之間的比例是一個(gè)有力的指標(biāo),在干凈的系統(tǒng)中可以輕松達(dá)到30:50。潛在的污染像是12C 39K+會(huì)導(dǎo)致觀察到的比率隨之減小,這可以透過(guò)調(diào)整碰撞反應(yīng)氣來(lái)補(bǔ)償。長(zhǎng)期使用下來(lái),由于碰撞反應(yīng)氣的增加將對(duì)靈敏度產(chǎn)生負(fù)面影響,因此系統(tǒng)終究會(huì)面臨既無(wú)法實(shí)現(xiàn)59Co和35Cl16O+該有的比例,也無(wú)法達(dá)到良好的靈敏度,建議這時(shí)候?qū)?span id="_<a class=" style="display: none; line-height: 0px;">?match
錐體進(jìn)行清潔保養(yǎng)。IV. 使用正確的碰撞反應(yīng)氣消除干擾
多原子干擾一直是ICP-MS分析的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn),而現(xiàn)在大部分的ICP-MS都配備了碰撞反應(yīng)池(CRC)以消除這些干擾。通常在質(zhì)譜zui受影響的區(qū)域介于40~100 m/z之間,使用氦氣消除多原子干擾非常有效,例如40Ar35Cl+干擾75As+。此外,以一種單一模式運(yùn)行分析可以顯著提高實(shí)驗(yàn)室的分析效率,每個(gè)樣品可以節(jié)省大約10~20秒的分析時(shí)間。
在某些情況下,氫氣可以有效地抑制干擾,例如用氫氣除去40Ar40Ar+可以對(duì)80Se+進(jìn)行最佳靈敏度和檢測(cè)極限分析,
weiV. 有效利用儀器的線性動(dòng)態(tài)范圍
ICP-MS可以提供非常寬廣的線性動(dòng)態(tài)范圍,使分析元素的濃度范圍從個(gè)位數(shù)ppt到百位ppm,大多數(shù)儀器提供10個(gè)數(shù)量級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍,相當(dāng)于檢測(cè)低至0.5 cps到近10 Gcps。如果進(jìn)一步的衰減主要元素的訊號(hào),例如鈉或鈣,可以再延伸其分析濃度范圍。
VI. 雙電荷干擾和同重素干擾
當(dāng)不同元素共享質(zhì)量相同的同位素會(huì)發(fā)生同重素干擾,例如114Cd和114Sn,此類干擾可使用數(shù)學(xué)方程式來(lái)校正,它包括量測(cè)干擾元素之另一同位素,再由分析訊號(hào)扣除所對(duì)應(yīng)之訊號(hào)。在報(bào)告中必須記錄使用何種同位素比例之?dāng)?shù)學(xué)方程式,并且在使用前必須演算其正確性。
元素的第二電離電位低容易產(chǎn)生雙電荷干擾,從而允許生成[M]++離子。由于質(zhì)譜儀是根據(jù)離子的質(zhì)荷比(m/z)而不是直接透過(guò)質(zhì)量來(lái)分離離子,因此這些干擾會(huì)影響質(zhì)量1/2的分析物。例如,鋇(138Ba++)或鉛(206Pb++)可能會(huì)影響69Ga或103Rh。
2.全質(zhì)譜圖顯示Ba及其雙電荷離子存在產(chǎn)生的干擾
(a)Ba同位素(130~138 m/z)曾在(b)65~69 m/z對(duì)導(dǎo)致對(duì)66zn+、68zn+或69Ga+的[M]++干擾