ICP-MS原理答疑

ICP-MS如何做到定量?

首先,ICP-MS可以测相对的核素丰度,直接看计数比例就可以了。

每个质谱峰的强度与样品中元素的浓度成正比,定量结果是通过比较样品信号和标准校正曲线的信号强度得到的。

典型的ICP-MS定量方法包括:

  • 外部校正法(有无内标均可)
  • 标准加入法
  • 半定量分析
  • 同位素比值测定
  • 同位素稀释法(IDMS)

外部校正法

对液体试样进行ICP-MS测定时,最常用的定量方法是外部校正法,这种方法是利用已知的不同浓度的标准溶液得到的信号绘制出浓度-信号强度标准曲线。然后测量待测溶液时,只要在标准曲线上找到信号强度对应的浓度即可。[猜想:信号强度与时间有关,因此推断需要控制时间相等。或者说,需要精确控制进样量。]

内标法

选择适宜的物质作为待测组分的参比物,定量加到样品中去,依据待测组分和参比物在检测器上的响应值(峰面积或峰高)之比和参比物加入的量进行定量分析。

内标法的关键是选择合适的内标物。内标物应是原样品中不存在的纯物质,该物质的性质应尽可能与欲测组分相近,不与被测样品 起化学反应,同时要能完全溶于被测样品中。内标物的峰应尽可能接近欲测组分的峰,或位于几个欲测组分的峰中间,但必须与样 品中的所有峰不重叠,即完全分开。一般会选择标准物质的同位素物质作为内标物。

内标法的优点:进样量的变化,仪器条件的微小变化对内标法定量结果的影响不大,特别是在样品前处理(如浓缩、萃取,行生化等)前加入内标物,然后再进行前处理时,可部分补偿欲测组分在样品前处理时的损失。若要获得很高精度的结果时,可以加入数种内标物,以提高定量分析的精度。

内标法的缺点:选择合适的内标物比较困难,内标物的称量要准确,操作较麻烦。使用内标法定量时要测量欲测组分和内标物的两个峰的峰面积(或峰高),会叠加误差;但是由于进样量的变化和色谱条件变化引起的误差,内标法比标准曲线法要小很多,所以总的来说,内标法定量比标准曲线法定量的准确度和精密度都要好。

标准加入法

直接将不同浓度的待测元素标准液加入待测样品中,得到信号强度随添加浓度变化的曲线。待测样品的浓度即校准曲线在纵轴上的截距。

标准加入法实质上是一种特殊的内标法,是在选择不到合适的内标物时,以欲测组分的纯物质为内标物,加入到待测样品中,然后在相同的仪器条件下,测定加入欲测组分纯物质前后待测组分的峰面积(或峰高),从而计算待测组分在样品中的含量的方法。

标准加入法的优点:不需要另外的标准物质作内标物,只需待测组分的纯物质,进样量不必十分准确,操作简单。若在样品的前处理之前就加入已知准确量的待测组分,则可以完全补偿欲测组分在前处理过程中的损失,是色谱分析中较常用的定量分析方法。

标准加入法的缺点:要求加入待测组分前后两次测定的条件完全相同,以保证两次测定时的校正因子完全相等,否则将引起分析测定的误差。

什么是检出限、定量限?

仪器的检测限定义为:3倍背景信号(噪声)标准偏差的等效浓度值。定量限定义为10倍。

检出限和定量限都是统计意义上的、人为设定的参考值。

基体如何影响ICP-MS测量结果?

基体干扰主要是样品中某些非待测元素对测量结果的影响。

常见的比如,同样质量数的不同元素对测量结果的影响,测量溶液中的其他集体成分对被检测离子强度的抑制,等等。

大白话:基体就是分析铝中杂质,此时铝就是基体。

参考资料

  1. 安捷伦ICP-MS电感耦合等离子体质谱基础导论
  2. 冯玉红,现代仪器分析实用教程,第15章,北京大学出版社
  3. http://www.jituotech.com/m/articledetail.asp?id=14
  4. https://m.antpedia.com/news/2525321.html