Spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS)

La spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) est l'une des techniques spectrométriques les plus importantes. C'est une technique multi-élémentaire avec une sensibilité extrêmement élevée et une large plage dynamique linéaire, qui permet l'analyse simultanée des composants principaux et des ultra-traces. Il est capable d'analyser des éléments de Li à U et peut être appliqué aux solutions et aux solides. Les échantillons solides peuvent être analysés directement (en couplant l'ICP-MS à un système d'ablation laser UV) ou après dissolution ou digestion en utilisant une combinaison d'acides, de chauffage et/ou de pression. Les méthodes de digestion typiques sont les suivantes : digestion par micro-ondes (comme il s'agit d'un système fermé, les espèces d'analytes potentiellement volatiles sont préservées), digestion par Carius (système fermé), incinération (four), plaque chauffante et bombe de tacon. La technique la plus appropriée est utilisée pour chaque analyse et dépend de la composition et des caractéristiques de l'échantillon. La solution d'échantillon résultante est ensuite nébulisée, après quoi l'aérosol généré est transporté dans le cœur d'un plasma d'argon à couplage inductif, où des températures d'environ 9000 XNUMX K sont atteintes. À de telles températures élevées, la solution nébulisée est vaporisée et les espèces d'analyte sont atomisées et ionisées. Les ions générés dans le cœur du plasma d'argon à haute température sont ensuite accélérés dans un analyseur de masse pour une analyse à la fois élémentaire et isotopique. Les mesures d'intensité sont converties en concentration élémentaire par comparaison avec des normes d'étalonnage.

Le développement (et / ou la validation) de méthode est généralement excisé pour établir les protocoles appropriés pour analyser les éléments d'intérêt pour différentes matrices, avec une précision, une exactitude, des limites de détection, des limites de quantification et une robustesse acceptables. Cette technique est particulièrement puissante pour les analyse chimique de solides et liquides de haute pureté.

Utilisations idéales de l'ICP-MS

  • Analyse quantitative d'éléments mineurs (μg / g dans les solides; mg / L dans les liquides) et traces (ng / g dans les solides; ng / L-μg / L dans les liquides)
    • Dans les solides, les liquides et les boues
    • En surface, en film mince et en vrac
    • Lixiviables et extractibles
  • Certification de pureté, validation du nettoyage et identification de la contamination pour une large gamme de matériaux et de processus d'importance industrielle pour les industries de l'aérospatiale, de l'automobile, de la défense, de l'énergie, des mines, du pétrole, des produits pharmaceutiques et des semi-conducteurs, par exemple
    • Eau ultra-pure, eau de refroidissement, acides, solvants organiques et solutions de décapage lithographique
    • Oxydes et sels de haute pureté, y compris le verre et les céramiques hautes performances
    • Matériaux de carbone de haute pureté, y compris le graphite
    • Matériaux semi-conducteurs
    • Cibles métalliques de haute pureté et alliages avancés
    • Polymères organiques
    • Médicaments, compléments alimentaires, biomatériaux et dispositifs médicaux
    • Autres matériaux
  • Soutien à l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement, allant de la qualification des matières premières / matières premières, à la sécurité des produits, à la recherche et au développement, au contrôle de la production à l'analyse des défaillances

Spécifications techniques

  • Signal détecté: Ions positifs des isotopes (stables) (MS)
  • Exigences relatives à la taille de l'échantillon: 0.01-10 grammes de solides; 1-100 ml de liquides
  • Éléments détectés: Jusqu'à 70 éléments (de Li à U)
  • Limites de détection typiques: ng / g à μg / g dans les solides; ng / L à μg / L dans les liquides
  • Analyse résolue spatialement: Uniquement en combinaison avec l'ablation laser

Nos points forts

  • Un large éventail d'éléments (jusqu'à 70) peut être mesuré en une seule analyse
  • La plage dynamique linéaire utile s'étend sur plusieurs ordres de grandeur, permettant une analyse simultanée des principaux composants et oligo-éléments
  • Haute sensibilité, résultant en de faibles limites de détection
  • L'analyse peut être automatisée, améliorant ainsi l'exactitude, la précision et le débit
  • Cellule de réaction dynamique (DRC), différenciation en énergie cinétique (KED), triple quad (TQ) et la technique haute résolution (HR) éliminent pratiquement les interférences polyatomiques et isobares

Limites

  • La préparation des échantillons est essentielle et prend du temps
  • Pour l'analyse en vrac, l'échantillon à analyser doit être complètement digéré ou dissous avant l'analyse instrumentale
  • Risque minimal de contamination lors de la préparation des échantillons
  • Destructif
  • Limité à <0.2% de solides dissous
  • Dans l'analyse spectrale de masse, des éléments de matrice communs et d'autres espèces polyatomiques moléculaires peuvent interférer avec la mesure de certains analytes
  • Les ions à charges multiples ou les interférences isobares peuvent créer des défis en matière de quantification
  • Le carbone, l'azote, l'hydrogène et l'oxygène ne peuvent pas être déterminés à l'aide de cette technique

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