Die chemische Gesamtelementanalyse (ICP-MS) ist eine weit verbreitete Instrumententechnologie im Bereich der chemischen Analyse. Es basiert auf der Technologie der induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP).
ICP-MS nutzt die Prinzipien von Hochtemperaturplasma, das durch induktiv gekoppeltes Plasma (ICP) erzeugt wird, und Massenspektrometrie, um eine hohe Empfindlichkeit und Präzisionsbestimmung mehrerer Elemente in Proben zu erreichen. Das Funktionsprinzip ist kurz wie folgt:
1. Probenverarbeitung: Zunächst ist eine entsprechende Vorbehandlung der zu testenden Probe erforderlich, die in der Regel Schritte wie Probenauflösung, Verdünnung und Reinigung umfasst.
2. Ionisierung: Die vorbehandelte Probe gelangt über das Injektionssystem in das ICP-Plasma. Bei hohen Temperaturen werden Moleküle und Atome in der Probe ionisiert, um geladene Ionen zu bilden.
3. Trennung und Detektion: Die ionisierte Probe gelangt zur Trennung und Detektion in das Massenspektrometer. Das Magnetfeld im Massenspektrometer trennt Ionen unterschiedlicher Masse und detektiert sie über einen Detektor. Die Konzentration verschiedener Elemente kann anhand ihrer Atommassen bestimmt werden.
4. Datenanalyse: Durch die Analyse und Verarbeitung der vom Instrument ausgegebenen Daten können der Inhalt und die Verteilung jedes Elements in der Probe ermittelt werden.
ICP-MS hat die folgenden Eigenschaften:
1. Hohe Empfindlichkeit: ICP-MS verfügt über eine extrem hohe Empfindlichkeit und kann äußerste Spurenelemente in Proben nachweisen, die normalerweise Konzentrationen von ppt (10 ^ -12) oder sogar weniger erreichen.
2. Großer linearer Bereich: ICP-MS kann einen sehr großen Bereich an Elementkonzentrationen verarbeiten und ermöglicht so eine genaue Bestimmung von Spuren bis hin zu hohen Konzentrationen.
3. Multielementanalyse: ICP-MS kann gleichzeitig mehrere Elemente, einschließlich metallischer und nichtmetallischer Elemente, bestimmen und ist in der Lage, eine vollständige Elementanalyse durchzuführen.
4. Hohe Genauigkeit: Aufgrund des geringen Gerätehintergrunds und der hohen Auflösung kann ICP-MS eine hohe analytische Genauigkeit bieten.
5. Schnelle Analysegeschwindigkeit: ICP-MS verfügt über eine schnelle Analysegeschwindigkeit und kann eine große Anzahl von Proben effizient analysieren.
ICP-MS wird häufig in Bereichen wie Umweltüberwachung, biomedizinischer Forschung, geologischer Erkundung, Lebensmittelsicherheit, Arzneimitteltests und Materialwissenschaften eingesetzt. Es kann zur schnellen und genauen Bestimmung von Spuren und Spurenelementen in Proben verwendet werden und ist von großer Bedeutung für die Multielementanalyse und Elementverfolgung in Forschung und Überwachung.
