آنالیز ICP-MS

آنالیز ICP-MS یکی از دقیق‌ترین روش‌ها برای اندازه‌گیری میزان عناصر در نمونه‌ها است. این آنالیز می‌تواند حتی مقادیر کمتر از یک در میلیارد (parts per bilion-ppb) را هم می‌تواند تشخیص دهد و اندازه گیری کند. ورودی دستگاه ICP-MS باید مایع یا محلول شفاف (محلول تک فاز بدون ذرات معلق) باشد از این رو برای بررسی نمونه‌های جامد لازم است تا ماده جامد در حلال مناسب حل شود به این فرایند هضم گفته می‌شود.

در دستگاه ICP نمونه مایع با حجم مشخص درون یک مشعل پلاسما اسپری می‌شود. مولکول‌های وارد شده به مشعل پلاسما توسط پلاسمای گاز آرگون یونیزه می‌شوند. این یون‌ها توسط میدان الکتریکی شتاب داده می‌شوند. یون‌های شتاب داده شده در دستگاه وارد یک میدان مغناطیسی می‌شوند. یون‌های وارد شده در میدان مغناطیسی بر اساس نسبت بار به جرم‌ آن‌ها از هم جدا می‌شوند و دستگاه می‌تواند مقدار هر یک از این یون‌ها را اندازه‌گیری کند. از  این رو این دستگاه می‌تواند به صورت همرمان ۷۰ عنصر را اندازه گیری کند که شامل تمامی فلزات و شبه فلزات و برخی از نافلزات است.

مشخصات فنی دستگاه  آنالیز ICP-MS

• نام دستگاه به لاتین:  Inductivity Coupled Plasma- Mass Spectrometry
• شرکت سازنده : Perkin Elmer
• مدل دستگاه : ELAN 6100 DRC-e

توانایی ها دستگاه آنالیز ICP-MS

• اندازه‌گیری عناصر تا غلظت‌های ppb
• انجام هضم نمونه‌های جامد و اندازه گیری غلظت هر عنصر در نمونه جامد
• حذف تداخلات اتمی با استفاده از روش DRC
• کاربرد های زمین شناسی: اندازه گیری عناصر در نمونه های خاک، سنگ و رسوبات آبراهی
• کاربردهای زیست محیطی: اندازه گیری عناصر فلزی در مقادیر بسیار کم در نمونه های آبی، غذایی، گیاهی، جانوری، خاک و رسوبات
• کاربردهای زیستی-بالینی: اندازه گیری عناصر فلزی در نمونه های بالینی، فرآورده های خونی و بافت ها
• کاربردهای باستان شناسی: اندازه گیری عناصر در نمونه های باستانی
• کاربردهای صنعتی:  اندازه گیری فلزات در پساب ها و لجن های صنعتی

آماده سازی نمونه برای دستگاه پلاسمای جفت شده القایی – طیف سنجی جرمی (ICP-MS)

نمونه‌هایی مایع یا محلول آنالیز ICP-MS باید کاملا شفاف باشند یعنی این که نمونه نباید دارای ذرات جامد یا حل نشده به صورت کلوییدی یا امولسیون باشد. اگر غلظت عنصری در نمونه زیاد باشد (معمولا بیش از ppm 10000 ) بهتر است نمونه رقیق شود البته این رقیق سازی بهتر است توسط اپراتور انجام شود زیرا خلوص حلال برای رقیق سازی و اندازه گیری حجم محلول اولیه و ثانویه در اندازه‌گیری بسیار تاثیر گذار است.

نمونه‌های جامد آنالیز ICP-MS باید در حلال حل شوند از این رو یک فرایند هضم باید قبل از انجام آزمون روی نمونه‌ها انجام گیرد تا نمونه جامد به صورت محلول در آید. در این فرایند یا کل ماده جامد حل می‌شود و یا فقط عنصر خاصی که قصد اندازه گیری آن را داریم درون حلال، حل می‌شود. این فرایند انحلال فرایند مهمی است و بهتر است توسط اپراتور انجام گیرد. اهمیت بالای هضم در دو مورد است: اول این که عنصر مورد نظر باید به طور کامل از فاز جامد خارج شود و وارد فاز مایع شود و حساسیت دوم روی خلوص حلال است، وجود نا خالصی در حلال می‌تواند موجب خطای قابل توجهی در اندازه‌گیری نتایج شود. از این رو بهتر است اپراتور دستگاه که دارای تجربه و دانش کافی است، با استفاده از حلال‌های فوق خالص (Ultra Pure) اقدام به هضم کردن نمونه بکند.