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一文讀懂ICP-MS發(fā)展及應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-12-13      點(diǎn)擊次數(shù):1656
  ICP-MS先有的是概念,1970 年繼 ICP-AES 技術(shù)快速發(fā)展之后,研究者們產(chǎn)生對(duì)下一代多元素分析儀器系統(tǒng)的迫切需求。比如對(duì)地球化學(xué)分析來(lái)說(shuō),基體問(wèn)題很嚴(yán)重;在發(fā)射光譜中,強(qiáng)的多譜線的主要基體元素如 Ca、Al 和 Fe 的測(cè)量,而對(duì)痕量元素來(lái)說(shuō),選擇無(wú)干擾的譜線很困難。再比如,地質(zhì)勘查中人們感興趣的元素,主要集中在具有復(fù)雜光譜且在發(fā)射光譜中檢出限較差的稀有重金屬元素。
 
  有了需求后,多國(guó)科學(xué)家進(jìn)行技術(shù)合作,克服了種種難題,終于在1980年發(fā)表了一篇ICP-MS的可行性文章,1983-1984年,兩家儀器公司推出了商品化的ICP-MS。一臺(tái)是由英國(guó) VG 同位素有限公司生產(chǎn)的基于 Surrey 系統(tǒng)的 Plasma Quad,現(xiàn)在進(jìn)化為賽默飛的iCAP Q;另一臺(tái)是由加拿大 SCIEX 公司生產(chǎn)的基于 Toronto 研究小組的工作的 Elan,現(xiàn)在進(jìn)化為PerkinElmer的NexION。
 
  ICP-MS的優(yōu)點(diǎn)是:可分析幾乎地球上所有元素(Li-U),靈敏度高/檢出限低,速度快,精密度高,動(dòng)態(tài)線性范圍極寬,干擾少,可提供較高準(zhǔn)確度的同位素信息,而且可以和液相色譜(LC)、離子色譜(IC)、氣相色譜(GC)、流動(dòng)注射(FIA)、激光燒蝕(LA)等聯(lián)用,可做形態(tài)分析。
 
  相比其它原子光譜,ICP-MS的缺點(diǎn)是:對(duì)高基體的樣品適應(yīng)差一點(diǎn),對(duì)操作者的要求高一些,價(jià)格貴。另外,由于在ICP階段產(chǎn)生了多原子離子的干擾,所以是否能有效去除干擾離子也是ICP-MS的一大挑戰(zhàn)(同原子光譜用各種手段去除光譜干擾的考慮類似)。
 
  所以,一臺(tái)好的商品化ICP-MS,至少要具備前面ICP-MS應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn);另外,還需在解決上述挑戰(zhàn)方面有所建樹(shù)。
 
  從1983年一臺(tái)商品化ICP-MS問(wèn)世,中國(guó)就一直從國(guó)外進(jìn)口該類儀器;但歐美卻一直對(duì)中國(guó)限制進(jìn)口,故以前中國(guó)的ICP-MS國(guó)標(biāo)不多。2012年,ICP-MS推出29年后,天瑞儀器推出一臺(tái)商品化ICP-MS,大大加速了國(guó)標(biāo)中使用四極桿ICP-MS的進(jìn)程;這讓人們認(rèn)為中國(guó)被壓抑多年的ICP-MS采購(gòu)需求會(huì)被快速釋放,除安捷倫、賽默飛、PerkinElmer、耶拿外,2015年后,國(guó)產(chǎn)又有天瑞儀器、 聚光科技、鋼研納克、普析、美析;2016的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將異常激烈。
 
  近年來(lái)傳統(tǒng)單四極桿ICP-MS設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是:引入碰撞池/反應(yīng)池技術(shù)降低干擾;離子源采用離軸技術(shù)降低中性粒子干擾,進(jìn)一步提高分析物靈敏度;降低氣體消耗量;設(shè)計(jì)儀器的硬件軟件,讓其更容易使用和維護(hù)。
 
  近年來(lái)的技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)展如:安捷倫推出世界電感耦合等離子串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)8800;富魯達(dá)的CyTOF打入了生命科學(xué)單細(xì)胞分析的領(lǐng)域;近各ICP-MS在納米顆粒分析、金屬組學(xué)、色譜和ICP-MS聯(lián)用中也頗受垂青。
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