從原料源頭把控產(chǎn)品品質(zhì)
良好的性能來自一絲不茍的執(zhí)著15000622093
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,簡稱ICP-MS)是一種高靈敏度、高精確度的分析儀器,用于元素分析和定量測量。它將電感耦合等離子體(ICP)和質(zhì)譜(MS)結(jié)合起來,能夠?qū)悠分械母鞣N元素進(jìn)行分析和檢測。
工作原理
ICP-MS主要包括以下幾個主要步驟:
1.電感耦合等離子體(ICP)產(chǎn)生:通過在氬氣環(huán)境下施加高頻電場,將樣品中的氣體轉(zhuǎn)化為高溫等離子體。ICP通常在數(shù)千攝氏度的溫度下運(yùn)行,使得樣品中的原子被激發(fā)或電離。
2.離子抽?。和ㄟ^引入氣體流動并設(shè)置適當(dāng)?shù)碾妶?,將在等離子體中形成的離子抽取出來。
3.質(zhì)譜分析:離子從抽取系統(tǒng)中進(jìn)入質(zhì)譜部分。在這里,離子會經(jīng)過質(zhì)量分析器,根據(jù)它們的質(zhì)荷比(m/z)來分離和選擇。質(zhì)譜器可以使用磁場、電場和/或飛行時間原理進(jìn)行質(zhì)譜分析。
4.檢測和數(shù)據(jù)處理:質(zhì)譜儀使用離子檢測器來檢測離子,并將其轉(zhuǎn)化為電信號。這些信號經(jīng)過放大和數(shù)字化后,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析得到最終結(jié)果。
原理圖
等離子體
等離子體又叫做電漿,是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì),它廣泛存在于宇宙中,常被視為是除去固、液、氣外,物質(zhì)存在的第四態(tài)。
等離子體是一種很好的導(dǎo)電體,利用經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間,空間物理,地球物理等科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提新的技術(shù)和工藝。
電感耦合
電感耦合是指一種雷電與電纜之間的電磁感效應(yīng)。
耦合亦稱“交連”。耦合現(xiàn)象就是兩個或兩個以上電路構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)時,其中某一電路的電流或電壓發(fā)生變化,影響其他電路發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象。也就是說,通過耦合的作用,將某一電路的能量(或信息)傳輸?shù)狡渌娐分腥?。在電子放大電路中,級間的交連都是依靠耦合電路來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)耦合的條件是,電路間必須有公共阻抗存在。
應(yīng)用
1.地球科學(xué):用于土壤、巖石和水樣品中的元素分析,研究地球演化、環(huán)境污染等問題。
2.環(huán)境科學(xué):用于環(huán)境樣品中有毒元素(如重金屬)的監(jiān)測與分析,研究環(huán)境污染與健康風(fēng)險。
3.生命科學(xué):用于生物體內(nèi)的微量元素分析,如血液、尿液和組織樣品,研究相關(guān)健康問題。
4.食品安全:用于食品中微量元素的檢測與分析,如重金屬、農(nóng)藥殘留等。
5.藥物研發(fā):用于對藥物中的元素進(jìn)行定量分析和質(zhì)量控制。
ICP-MS是一種復(fù)雜的分析技術(shù),操作和維護(hù)相對較為復(fù)雜。在使用時,需嚴(yán)格遵循操作規(guī)程和安全操作要求。
操作流程
(1)準(zhǔn)備工作:
●開啟ICP-MS設(shè)備并進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)熱,確保設(shè)備穩(wěn)定。
●檢查離子源、質(zhì)譜儀部件和氣體供應(yīng)是否正常。
●準(zhǔn)備樣品溶液并進(jìn)行稀釋(如果需要)。
(2)樣品進(jìn)樣:
●將準(zhǔn)備好的樣品溶液通過自動進(jìn)樣系統(tǒng)或手動裝樣器輸入ICP-MS設(shè)備。
●確保進(jìn)樣系統(tǒng)和裝樣器干凈,避免交叉污染。
(3)設(shè)置參數(shù):
●根據(jù)樣品性質(zhì)和需要檢測的元素,設(shè)置ICP-MS的工作參數(shù),如離子源電流、氣體流量、質(zhì)譜儀掃描范圍等。
●確保參數(shù)設(shè)置正確并穩(wěn)定。
(4)校準(zhǔn)與質(zhì)控:
●進(jìn)行ICP-MS的校準(zhǔn)和質(zhì)控,確保儀器準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
●使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn),同時運(yùn)行質(zhì)控樣品監(jiān)測儀器性能。
(5)數(shù)據(jù)采集:
●啟動ICP-MS設(shè)備,開始數(shù)據(jù)采集。
●監(jiān)控信號強(qiáng)度、背景信號和靈敏度,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
(6)數(shù)據(jù)處理:
●對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,生成結(jié)果報(bào)告。
●可以使用ICP-MS設(shè)備自帶的軟件或者其他數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析。
(7)清洗與維護(hù):
●在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對ICP-MS設(shè)備進(jìn)行清洗和維護(hù),確保設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。
●清洗離子源、管道和部件,注意維護(hù)設(shè)備的各個部分。
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