一般注意事项

分析环境

ICP-MSICP-QQQ 所需环境,根据测定样品的种类和领域而有所不同。

例如,测定半导体样品时,如果想测定 ppt 级别的 Na、Al、Fe、K、Ca、Mg 等元素,则需要在洁净室中进行。因为这些元素都是自然界中大量存在的,所以这种情况下需要特别注意防止污染。需要注意实验室墙壁、屋顶材料、涂料等引起的微量污染。为使产品具有防腐蚀性,有时在通风室中使用 Pb 内衬和含有大量 Pb 的涂料。如果样品量极少,受到污染时影响程度会很大,因此测定上述元素必须在清洁室。

对于其他应用,如在环境、生物、植物、地质样品分析方面没有这种特别的设置环境要求。但是,在制备样品的过程中,要注意防止交叉污染。特别是有时需要利用敞口容器消解时,防止交叉污染是十分必要的,此时,应将样品制备设施远离样品消解的容器。

人类也是非常大的污染源。进行微量和低浓度样品处理的重要操作时,请先洗手,并戴上干净的手套。

器具和容器类

样品瓶、容量瓶等的维护管理也非常重要。新的样品瓶中可能会含有高浓度的污染元素 Na、Al、K、Fe、Zn、Sn、Pb 等,使用前应充分清洗。清洗方法为,首先用 5%(v/v)的硝酸溶液浸泡样品瓶和容量瓶等至少一夜,并在不使用时,保存在 5%(v/v)的硝酸中,使用前用大量超纯水清洗。

推荐使用 Nalgene 公司生产的 PMP(聚甲基戊烯)容量瓶配置标准溶液,使用 PP(聚乙烯)样品瓶盛装溶液和样品,使用 PFA(可溶性 PTFE)容器盛装纯水和酸。

进行超微量分析时,PTFE 制容器比较适合,但由于其疏水性强,因此清洗比较困难。

纯水

ICP-MSICP-QQQ 最常见的样品类型是水溶液,纯水用于配置标准溶液、稀释样品,所以其纯水的质量非常重要。根据应用将纯水大致分为三类。

 

元素在纯水中不稳定,往往会吸附到容器和样品管的内壁。因此,配置溶液时应向水中加入少量硝酸,通常硝酸浓度大于 0.1%。如果要长期保存溶液,建议使用浓度大于 1%的硝酸。

 

酸和碱

样品消解时常使用酸和碱。使用时请参考各厂家销售的试剂的杂质含量,选择纯度级别合适的试剂。

分析时样品一般溶解在酸或碱的溶液中,因此,这些化学品的分析也十分重要。下表给出一些化学品的基本信息。

表 1由酸生成的主要分子离子

m/z

受到干扰的元素

HNO3

HCl

H2SO4

20

Ne(90.5%)

OH2

 

 

21

22

23

24

25

Ne(0.27%)

Ne(9.2%)

Na(100%)

Mg(79.0%)

Mg(10.0%)

OH3

 

 

26

27

28

29

30

Mg(11.0%)

Al(100%)

Si(92.2%)

Si(4.7%)

Si(3.1%)

 

 

CO, N2

N2H, COH

NO

 

 

31

32

33

34

35

P(100%)

S(95.0%)

S(0.75%)

S(4.2%)

Cl(75.8%)

NOH

O2

O2H

O2

O2H

 

 

 

 

Cl

 

S

SH, S

S, SH

SH

36

37

38

39

40

S(0.02%), Ar(0.34%)

Cl(24.2%)

Ar(0.06%)

K(93.2%)

Ar(99.6%), K(0.01%), Ca(96.9%)

Ar

ArH

Ar

ArH

Ar

ClH

Cl

ClH

 

 

S

SH

 

 

 

41

42

43

44

45

K(6.7%)

Ca(0.65%)

Ca(0.14%)

Ca(2.1%)

Sc(100%)

ArH

ArH2

 

CO2

CO2H

 

 

46

47

48

49

50

Ti(8.2%)

Ti(7.4%)

Ca(0.19%), Ti(73.7%)

Ti(5.4%)

Ti(5.2%), V(0.25%), Cr(4.4%)

NO2

 

 

 

ArN

 

 

 

ClN

 

SN

SN

SO, SN

SO

SO

51

52

53

54

55

V(99.8%)

Cr(83.8%)

Cr(9.5%)

Cr(2.4%), Fe(5.8%)

Mn(100%)

 

ArC, ArO

 

ArN

ArNH

ClO, ClN

ClOH

ClO

ClOH

 

 

SO

 

 

 

56

57

58

59

60

Fe(91.8%)

Fe(2.2%)

Fe(0.29%), Ni(68.3%)

Co(100%)

Ni(26.1%)

ArO

ArOH

 

 

 

 

61

62

63

64

65

Ni(1.1%)

Ni(3.6%)

Cu(69.2%)

Ni(0.91%), Zn(48.6)%

Cu(30.8%)

 

 

 

 

 

SO2, S2

SO2, S2

66

67

68

69

70

Zn(27.9%)

Zn(4.1%)

Zn(18.8%)

Ga(60.1%)

Zn(0.62%), Ge(20.5%)

 

 

ArN2

 

ArNO

 

ClO2

 

ClO2

 

SO2, S2

 

SO2, S2

 

 

71

72

73

74

75

Ga(39.9%)

Ge(27.4%)

Ge(7.8%)

Ge(36.5%), Se(0.87%)

As(100%)

 

Ar2

 

Ar2

 

ArCl

 

ArCl

 

ArCl

 

ArS

ArS

ArS

 

76

77

78

79

80

Ge(7.8%), Se(9.0%)

Se(7.6%)

Se(23.5%), Kr(0.36%)

Br(50.7%)

Se(49.8%), Kr(2.3%)

Ar2

Ar2H

Ar2

Ar2H

Ar2

 

ArCl

 

 

 

ArS

 

 

 

SO3

81

Br(49.3%)

Ar2H

 

SO3H

参考文献:H. Kawaguchi and T. Nakahara, "Plasma Source Mass Spectrometry (in Japanese)", Japan Scientific Societies Press, 1994, p. 51.

 

待测元素的信号响应将高于上述表中列出的浓度。但是,如果长期连续导入高浓度的酸/ 碱,容易腐蚀进样系统。