ICPMS、ICPAES及AAS，究竟怎么選？

發布時間：2018-11-17 13:34 原文鏈接： ICPMS、ICPAES及AAS，究竟怎么選？

對于擁有ICP-AES技術背景的人來講，ICP-MS是一個以質譜儀作為檢測器的等離子體(ICP)，而質譜學家則認為ICP-MS是一個以ICP為源的質譜儀。事實上，ICP-AES和ICP-MS的進樣部分及等離子體是極其相似的。ICP-AES測量的是光學光譜(165～800nm)，ICP-MS 測量的是離子質譜，提供在3～250amu范圍內每一個原子質量單位(amu)的信息，因此，ICP-MS除了元素含量測定外，還可測量同位素。

檢出限

ICP-MS的檢出限給人極深刻的印象，其溶液的檢出限大部份為ppt級(必需記牢，實際的檢出限不可能優于你實驗室的清潔條件)，石墨爐AAS的檢出限為亞ppb級，ICP-AES大部份元素的檢出限為1～10ppb，一些元素在潔凈的試樣中也可得到令人注目的亞ppb級的檢出限。必須指出，ICP- MS的ppt級檢出限是針對溶液中溶解物質很少的單純溶液而言的，若涉及固體中濃度的檢出限，由于ICP-MS的耐鹽量較差，ICP-MS檢出限的優點會變差多達50倍，一些普通的輕元素(如，S、Ca、Fe、K、Se)在ICP-MS中有嚴重的干擾，也將惡化其檢出限。

干擾

以上三種技術呈現了不同類型及復雜的干擾問題．為此，我們對每個技術分別予以討論。ICP-MS的干擾

1.質譜干擾

ICP-MS中質譜的干擾(同量異位素干擾)是預知的，而且其數量少于300個，分辨率為0．8amu的質譜儀不能將它們分辨開，例如，58Ni對58Fe、 40Ar對40Ca、40Arl60對56Fe或40Ar-Ar對80Se的干擾(質譜疊加)。元素校正方程式(與ICP-AES中干擾譜線校正相同的原理)可用來進行校正，選擇性地選用一些低自然豐度的同位素、采用“冷等離子體炬焰屏蔽技術”或“碰撞池技術”可有效地降低干擾影響。

2.基體酸干擾

必須指出，HCI、HCIO4、H3PO4和H2S04將引起相當大的質譜干擾。Cl+、P+、S+離子將與其他基體元素Ar+、O+、H+結合生成多原子，例如，35Cl 40Ar對75As、35Cl160對51V的疊加干擾。因此，在ICP-MS的許多分析中避免使用HCl、HClO4、H3PO4和H2SO4是至關重要的，但這是不可能的。克服這個問題的方法有“碰撞池技術”、在試樣導入ICP之前使用色譜(微栓)分離、電熱蒸發(ETV)技術等，另外一個比較昂貴的選擇是使用高分辯率的扇形磁場的ICP-MS，它具有分辯小于0．01amu的能力，可以清除許多質譜的干擾。ICP-MS分析用的試液通常用硝酸來配制。

3.雙電荷離子干擾

雙電荷離子產生的質譜干擾是單電荷離子M／Z的一半，例如138Ba2+對69Ga+，或208pb2+對104Ru+。這類干擾是比較少的，而且可以在進行分析前將系統最佳化而有效地消除。

4.基體效應

試液與標準溶液粘度的差別將改變各個溶液產生氣溶膠的效率，采用基體匹配法或內標法可有效地消除。

5.電離干擾

電離干擾是由于試樣中含有高濃度的第1族和第1I族元素而產生的，采用基體匹配、稀釋試樣、標準加入法、同位素稀釋法、萃取或用色譜分離等措施來解決是有效的。

6.空間電荷效應

空間電荷效應主要發生在截取錐的后面，在此處的凈電荷密度明顯的偏離了零。高的離子密度導致離子束中的離子之間的相互作用，形成重離子存在時首先損失掉輕離子，例如，Pb+對Li3+。基體匹配或仔細在被測物質的質量范圍內選用內標有助于補嘗這個影響，但這在實際應用是有困難的。同位素稀釋法雖有效．但費用高，簡單而最有效的方法是稀釋樣品。

lCP-AES干擾

1. 光譜干擾

ICP-AES的光譜干擾其數量很大而較難解決，有記錄的ICP-AES的光譜譜線有50000多條，而且基體能引起相當多的問題。因此，對某些樣品，例如，鋼鐵、化工產品及巖石的分析必須使用高分辯率的光譜儀。廣泛應用于固定通道ICP-AES中的干擾元素校正能得到有限度的成功。ICP-AES中的背景較高，需離線背景校正，應用動態背景校正對增進準確度是很有效的。各種分子粒子(如，OH)的譜峰或譜帶對某些低含量的被測元素會引起一些分析問題，影響其在實際樣品中檢出限。

在ICP-MS中的背景是相當低的，典型的是小于5 C／S(計數／秒)，這就是ICP-MS具有極好的檢出限的一個主要理由。

2.基體效應

與ICP-MS一樣，ICP-AES可以應用內標來解決例如霧化室效應、試樣與標準溶液之間粘度差異所帶來的基體效應。

3.電離干擾

仔細選用每個元素的分析條件或加入電離緩衡劑(如，過量的I族元素)可以減少易電離元素的影響。