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一文读懂ICP-MS发展及应用

发布时间:2022-12-13      点击次数:262
  ICP-MS先有的是概念,1970 年继 ICP-AES 技术快速发展之后,研究者们产生对下一代多元素分析仪器系统的迫切需求。比如对地球化学分析来说,基体问题很严重;在发射光谱中,强的多谱线的主要基体元素如 Ca、Al 和 Fe 的测量,而对痕量元素来说,选择无干扰的谱线很困难。再比如,地质勘查中人们感兴趣的元素,主要集中在具有复杂光谱且在发射光谱中检出限较差的稀有重金属元素。
 
  有了需求后,多国科学家进行技术合作,克服了种种难题,终于在1980年发表了一篇ICP-MS的可行性文章,1983-1984年,两家仪器公司推出了商品化的ICP-MS。一台是由英国 VG 同位素有限公司生产的基于 Surrey 系统的 Plasma Quad,现在进化为赛默飞的iCAP Q;另一台是由加拿大 SCIEX 公司生产的基于 Toronto 研究小组的工作的 Elan,现在进化为PerkinElmer的NexION。
 
  ICP-MS的优点是:可分析几乎地球上所有元素(Li-U),灵敏度高/检出限低,速度快,精密度高,动态线性范围极宽,干扰少,可提供较高准确度的同位素信息,而且可以和液相色谱(LC)、离子色谱(IC)、气相色谱(GC)、流动注射(FIA)、激光烧蚀(LA)等联用,可做形态分析。
 
  相比其它原子光谱,ICP-MS的缺点是:对高基体的样品适应差一点,对操作者的要求高一些,价格贵。另外,由于在ICP阶段产生了多原子离子的干扰,所以是否能有效去除干扰离子也是ICP-MS的一大挑战(同原子光谱用各种手段去除光谱干扰的考虑类似)。
 
  所以,一台好的商品化ICP-MS,至少要具备前面ICP-MS应有的优点;另外,还需在解决上述挑战方面有所建树。
 
  从1983年一台商品化ICP-MS问世,中国就一直从国外进口该类仪器;但欧美却一直对中国限制进口,故以前中国的ICP-MS国标不多。2012年,ICP-MS推出29年后,天瑞仪器推出一台商品化ICP-MS,大大加速了国标中使用四极杆ICP-MS的进程;这让人们认为中国被压抑多年的ICP-MS采购需求会被快速释放,除安捷伦、赛默飞、PerkinElmer、耶拿外,2015年后,国产又有天瑞仪器、 聚光科技、钢研纳克、普析、美析;2016的市场竞争将异常激烈。
 
  近年来传统单四极杆ICP-MS设计的趋势是:引入碰撞池/反应池技术降低干扰;离子源采用离轴技术降低中性粒子干扰,进一步提高分析物灵敏度;降低气体消耗量;设计仪器的硬件软件,让其更容易使用和维护。
 
  近年来的技术和应用进展如:安捷伦推出世界电感耦合等离子串联质谱系统8800;富鲁达的CyTOF打入了生命科学单细胞分析的领域;近各ICP-MS在纳米颗粒分析、金属组学、色谱和ICP-MS联用中也颇受垂青。
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