Phân tích nguyên tố hóa học tổng thể (ICP-MS) là công nghệ thiết bị được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực phân tích hóa học. Nó được phát triển dựa trên công nghệ khối phổ plasma kết hợp cảm ứng (ICP).
ICP-MS sử dụng nguyên lý plasma nhiệt độ cao được tạo ra bằng plasma kết hợp cảm ứng (ICP) và phép đo khối phổ để đạt được độ nhạy cao và xác định chính xác nhiều nguyên tố trong mẫu. Nguyên lý làm việc tóm tắt như sau:
1. Xử lý mẫu: Đầu tiên cần thực hiện bước tiền xử lý thích hợp trên mẫu cần kiểm tra, thường bao gồm các bước như hòa tan, pha loãng và làm sạch mẫu.
2. Ion hóa: Mẫu được xử lý trước đi vào plasma ICP thông qua hệ thống tiêm. Ở nhiệt độ cao, các phân tử và nguyên tử trong mẫu bị ion hóa tạo thành các ion tích điện.
3. Tách và phát hiện: Mẫu ion hóa đi vào máy quang phổ khối để phân tách và phát hiện. Từ trường trong máy quang phổ khối tách các ion có khối lượng khác nhau và phát hiện chúng thông qua máy dò. Nồng độ của các nguyên tố khác nhau có thể được xác định dựa trên khối lượng nguyên tử của chúng.
4. Phân tích dữ liệu: Bằng cách phân tích và xử lý dữ liệu đầu ra từ thiết bị, có thể thu được hàm lượng và sự phân bố của từng nguyên tố trong mẫu.
ICP-MS có các đặc điểm sau:
1. Độ nhạy cao: ICP-MS có độ nhạy cực cao và có thể phát hiện các nguyên tố vi lượng cực cao trong mẫu, thường đạt nồng độ ppt (10^-12) hoặc thậm chí thấp hơn.
2. Phạm vi tuyến tính rộng: ICP-MS có thể xử lý phạm vi nồng độ nguyên tố rất rộng, cho phép xác định chính xác từ nồng độ vết đến nồng độ cao.
3. Phân tích đa nguyên tố: ICP-MS có thể xác định đồng thời nhiều nguyên tố, bao gồm các nguyên tố kim loại và phi kim loại, đồng thời có khả năng thực hiện phân tích nguyên tố đầy đủ.
4. Độ chính xác cao: Do nền thiết bị thấp và độ phân giải cao, ICP-MS có thể cung cấp độ chính xác phân tích cao.
5. Tốc độ phân tích nhanh: ICP-MS có tốc độ phân tích nhanh và có thể phân tích số lượng lớn mẫu một cách hiệu quả.
ICP-MS được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như giám sát môi trường, nghiên cứu y sinh, thăm dò địa chất, an toàn thực phẩm, thử nghiệm thuốc và khoa học vật liệu. Nó có thể được sử dụng để xác định nhanh chóng và chính xác các nguyên tố vi lượng và vi lượng trong mẫu, đồng thời có ý nghĩa rất lớn đối với việc phân tích đa nguyên tố và theo dõi nguyên tố trong nghiên cứu và giám sát.
