icp-ms、icp-aes及aas的比较

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1、ICP-MS、ICP-AES及AAS的比较诱人的ICP-AES的流行使很多的分析家在问购买一台ICP-AES是否是明智之举，还是留在原来可信赖的AAS上。现在一个新技术ICP-MS已呈现在世上，虽然价格较高，但ICP-MS具有ICP-AES的优点及比石墨炉原子吸收（GFAAS）更低的检出限。   这篇文章简要地论述这三种技术，并指出如何根据你的分析任务来判断其适用性的主要标准。   对于拥有ICP-AES技术背景的人来讲，ICP-MS是一个以质谱仪作为检测器的等离子体（ICP），而质谱学家则认为ICP-MS是一个

2、以ICP为源的质谱仪。事实上，ICP-AES和ICP-MS的进样部分及等离子体是及其相似的。ICP-AES测量的是光学光谱（165～800nm），ICP-MS测量的是离子质谱，提供在3～250amu范围内每一个原子质量单位（amu）的信息，因此，ICP-MS除了元素含量测定外，还可测量同位素。检出限   ICP-MS的检出限给人极深刻的印象，其溶液的检出限大部份为ppt级（必需记牢，实际的检出限不可能优于你实验室的清洁条件），石墨炉AAS的检出限为亚ppb级，ICP-AES大部份元素的检出限为1～10ppb，一些

3、元素在洁净的试样中也可得到令人注目的亚ppb级的检出限。必须指出，ICP-MS的ppt级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的，若涉及固体中浓度的检出限，由于ICP-MS的耐盐量较差，ICP-MS检出限的优点会变差多达50倍，一些普通的轻元素（如S、Ca、Fe、K、Se）在ICP-MS中有严重的干扰，也将恶化其检出限。 干扰   以上三种技术呈现了不同类型及复杂的干扰问题，为此，我们对每个技术分别予以讨论。ICP-MS的干扰1．质谱干扰   ICP-MS中质谱的干扰（同量异位素干扰）是预知的，而且其数量少

4、于300个，分辩率为0.8amu的质谱仪不能将它们分辩开，例如58Ni对58Fe、40Ar对40Ca、40Ar16O对56Fe或40Ar-Ar对80Se的干扰（质谱叠加）。元素校正方程式（与ICP-AES中干扰谱线校正相同的原理）可用来进行校正，选择性地选用一些低自然丰度的同位素、采用“冷等离子体炬焰屏蔽技术”或“碰撞池技术”可有效地降低干扰影响。2．基体酸干扰   必须指出，HCl、HClO4、H3PO4和H2SO4将引起相当大的质谱干扰。Cl+、P+、S+离子将与其他基体元素Ar+、O+、H+结合生成多原子，

5、例如35Cl40Ar对75As、35Cl16O对51V的叠加干扰。因此在ICP-MS的许多分析中避免使用HCl、HClO4、H3PO4和H2SO4是至关重要的，但这是不可能的。克服这个问题的方法有：“碰撞池技术”、在试样导入ICP之前使用色谱（微栓）分离、电热蒸发（ETV）技术等，另外一个比较昂贵的选择是使用高分辨率的扇形磁场的ICP-MS，它具有分辨小于0.01amu的能力，可以清除许多质谱的干扰。ICP-MS分析用的试液通常用硝酸来配制。3．双电荷离子干扰   双电荷离子产生的质谱干扰是单电荷离子M/Z的一半

6、，例如138Ba2+对69Ga+，或208Pb2+对104Ru+。这类干扰是比较少的，而且可以在进行分析前将系统最佳化而有效地消除。4．基体效应   试液与标准溶液粘度的差别将改变各个溶液产生气溶胶的效率，采用基体匹配法或内标法可有效地消除。5．电离干扰   电离干扰是由于试样中含有高浓度的第I族和第II族元素而产生的，采用基体匹配、稀释试样、标准加入法、同位素稀释法、萃取或用色谱分离等措施来解决是有效的。6．空间电荷效应   空间电荷效应主要发生在截取锥的后面，在此处的净电荷密度明显的偏离了零。高的离子密度导致

7、离子束中的离子之间的相互作用，形成重离子存在时首先损失掉轻离子，例如Pb+对Li3+。基体匹配或仔细在被测物质的质量范围内选用内标有助于补尝这个影响，但这在实际应用是有困难的。同位素稀释法虽有效，但费用高，简单而最有效的方法是稀释样品。ICP-AES干扰1．光谱干扰 ICP-AES的光谱干扰其数量很大而较难解决，有记录的ICP-AES的光谱谱线有50000多条，而且基体能引起相当多的问题。因此，对某些样品例如钢铁、化工产品及岩石的分析必须使用高分辩率的光谱仪。广泛应用于固定通道ICP-AES中的干扰元素校正能得到

8、有限度的成功。ICP-AES中的背景较高，需离线背景校正，应用动态背景校正对增进准确度是很有效的。各种分子粒子（如OH）的谱峰或谱带对某些低含量的被测元素会引起一些分析问题，影响其在实际样品中检出限。   在ICP-MS中的背景是相当低的，典型的是小于5C/S（计数/秒），这就是ICP-MS具有极好的检出限的一个主要理由。2．基体效应   与ICP-MS一样，ICP-AE