最新ICP-MS中多原子离子干扰评述.教学讲义ppt.ppt

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1、ICP-MS中多原子离子干扰评述.ICP-MS简介ICP-MS干扰：多原子离子（PAI）干扰特征PAI形成机制消除PAI干扰的主要方法早期方法：改进样品引入方法以减少水溶剂量；采用“冷”ICP及高载气流量；屏蔽ICP矩管；高分辨率ICP-MS仪器。近期技术：碰撞/反应池（Collisionreactioncell,DRC）；离子阱分析器（Iontrapanalyzer)。小结Fig.1：BasicinstrumentalcomponentsofICP-MS1.ICP-MS简介图2：多原子离子对待测物的干扰示意图多原子离子待测离

2、子m/z相同Se+ArAr+Se+ArAr+不能分辨形成的多原子离子（Ar2+）因与待测离子（Se+）荷质比相同而干扰测定！干扰问题：多原子干扰离子是否早就存在于ICP中？或者是在被提取过程中生成？一些说法：★RF线圈与ICP间存在的电容耦合效应（数百伏电势差），从而导致ICP与采样锥之间产生“二次放电”现象；★在采样锥和截取锥之间的区域内发生碰撞-诱导反应，如ArX+是由于Ar与X+碰撞-诱导反应生成；★在采样锥外周围的边界层内发生碰撞反应；★在仪器的扩张区域内产生凝聚反应。3.多原子离子（PAI）形成机制★基于假设的离解反应；★利用所测量的离子

3、信号比（如Ar2+/Ar+）；★质量误差校正；★估算中性产物（一般为Ar，O或H）原子密度等来测定气体动力学温度T气体。Houk等人最近的一篇论文中很直接地回答了这个问题：▲ICP在正常功率操作，除去高电位情况下，离解能比较低的离子，如ArO+及ArN+的丰度与原来ICP的相符。但它们在一些仪器里，特别是在高电位情况下，在提取过程中实际上已经破碎，而Ar2+却没有损失。▲结合很紧的MO+的丰度，如CeO+和LaO+与在ICP时的一致，但ClO+却与稀土MO+不同，因此可以认为过量的ClO+可能是在离子提取过程中形成的。▲从水衍生的各种离子的数量，如

4、H2O+，比OH+多得多。▲NO+比原来的少（由质谱图看出），原因不明。观察到以下现象：这是因为PAI干扰：与所考虑的离子和在提取时所用的工作参数有关(因仪器不同而异)；与采样器和截取锥的形状和条件有关；与是否有扰动，如二次放电或截取锥内的震动波有关。因此，不能只用一种方法来解决所碰到的多原子离子干扰问题。最后的结论是：没有一个统一的答案！4.消除PAI干扰的方法：早期采用以下方法：改进样品引进方法：设法减少进入ICP中的水含量，因为O和H由溶液中的水蒸气解离产生，且浓度很高，如下表：：：采用‘冷’等离子体及高的载气流量：一般功率为500~

5、600W，可减少ArO，ArH，ArC及Ar所产生的强背景。缺点：当分析物的电离电位高于~8eV时，a）分析物的灵敏度降低；b）耐高温元素氧化物的形成增加；c）还会受到易电离元素的基体效应影响；d）此外，“冷”和“热”ICP的转换麻烦而且费时。屏蔽炬管(高功率冷等离子体)：抑制氩的衍生物离子的产生，提高K,Ca,Fe等元素的检出能力。PAI形成减少消除二次放电等离子体功率可以达900W，能提供较高的离子化效率和基体的耐受性。早期“冷”等离子体技术必须使用500-600W较低的功率来减少二次放电！图3：屏蔽矩技术和早期冷等离子体技术的比较屏蔽矩系统屏

6、蔽薄板表4：ICP-MS的些典型干扰及所需的理论分辨率高分辨率ICP-MS仪器：利用高分辨率来排除多原子离子的重叠干扰。Fig.4:TypicaldoublefocusingmagneticsectorMS双聚焦质谱仪具有两个分析器：1）静电扇板，根据它们的动能来分离离子；2）磁扇板，根据它们的动量来分离离子。以上二者的结合提供了很高的分辨率或分离能力。有些仪器有三个分辨率装置：300，3000和7500amu。一般来说，分辨率达~5000基本上可消除多原子离子干扰；分辨率达~10,000时，许多PAI干扰可以被消除。缺点：1）较高的质量分辨率的

7、代价就是灵敏度下降及检出限变差；2）仪器昂贵，而且也不能保证解决所有等质量干扰。Intensity,cpsm/zFig.5：Uncoveringaninterference:massregionofCrmeasuredbyICP-QMSandmeasurementat52ubyICP-SFMS(R=3000)showingthestronginterferencefrom40Ar12C+to53Cr+(Crconcentration0.2ngmL-1).Registrationof56Fewassuppressedforoverloadprotec

8、tionFig.6：ICP-SFMSmeasurementoftheregionof56uwithvaryingmassr