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什么是安捷伦电感耦合等离子体质谱仪

更新时间:2024-12-01点击次数:48

安捷伦电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)简介

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS) 是一种高灵敏度的元素分析仪器,利用等离子体将样品离子化,再通过质谱仪分离和检测离子,以实现痕量元素的定量分析和同位素比值测定。安捷伦 是ICP-MS技术领域的品牌,其仪器以高性能、高精度和广泛的应用领域著称。


工作原理

安捷伦ICP-MS的工作原理可以分为以下几个阶段:

1. 样品引入与雾化

  • 液体样品通过进样系统进入雾化器,被雾化为微小液滴。

  • 雾化后的样品随载气进入高温等离子体(6000-10000 K)。

2. 样品离子化

  • 在等离子体中,样品中的元素被原子化并电离,形成正离子。

  • 这些离子通过采样锥和截取锥进入质谱仪的真空腔。

3. 离子传输与干扰消除

  • 通过离子透镜将离子束聚焦并传输至四极杆或碰撞反应池。

  • 在碰撞反应池中,通过氦气或反应气体(如氢气、氨气等)去除多原子干扰,提高检测精度。

4. 离子分离与检测

  • 离子进入四极杆质量分析器,根据质量电荷比(m/z)被分离。

  • 分离后的离子被检测器捕获,转化为电信号,最终通过软件计算出样品中元素的浓度。


安捷伦ICP-MS的特点

1. 高灵敏度

  • 检测灵敏度可达到 ppt(万亿分之一)级别,适合痕量和超痕量元素分析。

2. 宽动态范围

  • 创新的检测器设计可覆盖 11 个数量级的动态范围,能够同时分析高浓度和痕量元素。

3. 强大的干扰消除能力

  • 配备碰撞反应池(如 ORS⁴),有效去除多原子离子干扰,确保复杂基质样品的高精度分析。

4. 稳定的等离子体源

  • 高功率等离子体能够处理高基质样品,如含盐量高达 25% 的样品,适应复杂样品分析需求。

5. 智能化与自动化

  • MassHunter 软件 提供用户友好的操作界面,支持自动优化和快速数据处理。

  • 自动进样系统提高样品通量,适合高效实验室使用。


主要型号及应用

1. 安捷伦 7700 系列

  • 适合常规实验室的高效分析需求。

  • 应用领域:水质监测、食品安全、药物质量控制等。

2. 安捷伦 7800 系列

  • 提供更强的干扰消除能力和高基质样品处理能力。

  • 应用领域:环境监测、地质勘探、工业材料分析。

3. 安捷伦 7900 系列

  • 超高灵敏度和宽动态范围,适合痕量和高通量分析。

  • 应用领域:生命科学、半导体工业、新能源研究。


应用领域

1. 环境监测

  • 检测地表水、地下水和废水中的痕量重金属(如砷、铅、镉、汞)。

  • 分析土壤、空气颗粒物中的金属污染。

2. 食品与饮料

  • 测定食品中的营养元素(如钙、铁、锌)和有害金属(如铅、砷、镉)。

  • 检测饮料(矿泉水、果汁)中的微量金属。

3. 医药与生命科学

  • 药品中金属杂质检测,符合 ICH Q3D 和药典标准。

  • 生物样品分析(血液、尿液中的痕量金属)。

4. 地质与矿物研究

  • 分析岩石和矿物中的痕量元素。

  • 同位素比值分析,用于地质年代学研究。

5. 工业与半导体

  • 半导体材料中的痕量杂质分析。

  • 电池材料和新能源材料的成分分析。


技术优势

1. 精确分析

  • 先进的硬件设计和干扰消除技术确保了复杂基质样品的高精度分析。

2. 高效率

  • 自动化功能和快速分析模式显著提升实验室工作效率。

3. 数据可追溯

  • MassHunter 软件提供详细的实验记录和数据处理功能,确保分析结果的可追溯性。

4. 灵活性

  • 支持多种配置和附件(如液体进样系统、自动进样器),满足不同实验需求。


维护与保养

1. 日常维护

  • 检查雾化器、炬管和采样锥的清洁状况,防止污染影响性能。

  • 确保进样系统畅通,避免样品堵塞。

2. 定期校准

  • 使用标准溶液进行校准,确保长期运行中的数据准确性。

3. 配件更换

  • 定期更换消耗品(如炬管、采样锥、截取锥),根据仪器使用频率和样品类型调整更换周期。

4. 软件升级

  • 保持软件版本最新,以获得最佳性能和最新功能。


总结

安捷伦电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)是现代实验室中先进的元素分析工具之一。凭借高灵敏度、宽动态范围干扰消除能力,安捷伦ICP-MS能够满足多领域的痕量和超痕量元素分析需求,为环境监测、食品安全、医药研发、工业分析等提供高效可靠的解决方案。