電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)由于分析速度快、線 性范圍寬、可多元素測定、檢出限低等優(yōu)點,被廣泛地應用于生物與醫(yī)學、環(huán)境與食品、地質、化學反應的機理研究、鋼鐵、同位素比測定、核材料、貴金屬和高純物質分析等領域。

由于近年來ICP-MS在生物和環(huán)境領域內(nèi)文獻量的迅速增加,該技術將更多地面臨一些復雜樣品的分析,形態(tài)分析,有機物分析,在線分析,單礦物夾雜分析,礦物包容體分析等。這使得ICP-MS的多級聯(lián)用技術、非譜干擾研究、機理研究有了更快的發(fā)展。

1、 激光燒蝕電感耦合等離子體質譜聯(lián)用技術

激光燒蝕(LA,LaserAblation)技術和ICP-MS的聯(lián)用(LA-ICP-MS)目前成為一種對不同樣品基體進行快速多元素測定的有前途的分析方法。激光燒蝕(LA)是激光的一種應用。當一束高輻照度短脈沖寬度的激光聚焦于物質表面時產(chǎn)生激光燒蝕。早期研究中LA-ICP-MS多用于紅外激光源,近年來研究者們認同了使用短脈沖寬度的紫外激光源的優(yōu)點。雖然LA-ICP-MS有許多優(yōu)點,但并不意味著它適合成為固體樣中元素測定的一般方法。主要的問題是:分析結果的偏差較大,依賴于固體樣的均勻性、性質和表面狀態(tài),以及基體匹配的標準難以獲得。此外,在固樣的燒蝕過程中存在元素的選擇性蒸發(fā)(即分餾)。 LA-ICP-MS已應用于分析大氣中微粒物質,陶瓷層、礦物中的液體包容物。長石中的Sr和鋯石中Hf的同位素比。(其測定精度接近于TIMS)。 測定礦石包容物,迄今為止主要是人工合成物,其中加入已知濃度的痕量重元素(例如:Sr,U)作為內(nèi)標可獲得好的定量結果。Elan6000ICP-MS與一個受激準分子激準分子激光器的激光系統(tǒng)聯(lián)用,在一個體積為20cm3的燒蝕室中進行分析。傳輸管盡可能短,可減少ICP中的信號丟失30個同位素的瞬時信號以每峰一點和每峰駐留10ms的方式被測定。玻璃被用作溶液校正的一種附加檢查。

 

2、 電熱蒸發(fā)電感耦合等離子體質譜聯(lián)用技術

近年來電熱蒸發(fā)(ETV,ElectrothermalVaporation)與 ICP-MS聯(lián)用(ETV-ICP-MS)被成功地應用于測定濃度為 0.1～0.01μg?g-1的痕量元素。ETV系統(tǒng)的使用增 加了進樣系統(tǒng)到ICP之間的傳輸效率,并減少了常規(guī)ICP-MS中由于形成多原子離子碎片而產(chǎn)生的譜干擾。 但是ETV-ICP-MS依然面臨一些分析問題。例如非譜干擾的影響等。ETV-ICP-MS難以消除的主要干擾為:低電離勢離子產(chǎn)生的信號壓抑,傳輸通路中待分析物蒸氣的濃縮以及空間電荷效應。克服上述干擾的方法之一為同位素稀釋法(ID,IsotopeDilution)和ETV-ICP-MS聯(lián)用。ID-ETV-ICP-MS應用于工業(yè)、生物、測定磺氨酸中金屬雜質。為了減少同位素稀釋測定中校正因子的漂移和質量岐視效應,用標準在固定的測定間隙內(nèi)校正[190]。 使用化學改進劑是減少干擾的另一有效方法。關于改進劑的使用報導頗多。常用的為:Pd、Ir(測定As、Se、Pb時)[194]、硝酸錳、NaCl、認證的海水參考物、5%(V/V)的硝酸(測定海水中Cu、Mn、V、Co、 Ni,熱解溫度1150℃)等。大多數(shù)研究者使用石墨爐蒸發(fā)器作為ETV的裝置,石墨爐ETV-ICP-MS的不足包括:爐的壽命短、由于分析物與爐材料的化學反應導致嚴重的記憶效應以及需要使用化學改進劑。因此,一些研究組開始使用其它材料的爐,例如:W、Ta、Mo、Rh來克服石墨爐ETV-ICP-MS的不足。

3、 懸浮進樣及超聲乳化進樣(USS,UltrasonicSlurry)與ETV-ICP-MS聯(lián)用(USS-ETV-ICP-MS)可解決固體直接進樣問題。超聲乳化是一種固體直接進樣的技術,與常規(guī)的樣品處理方法如酸解和干法灰化相比,USS有一些優(yōu)點包括:減少了樣品的制備時間,減少了樣品沾污的可能性,減少了待分析物在分析前的損失。此外,USS還可以聯(lián)用自動進樣器。然而,USS也有一些不足,例如:非均勻質問題、基體的傳輸干擾、爐中容易積累殘渣以及較差的重現(xiàn)性。