ICPMS可以做有机样品吗?

企业   教育   2024-11-07 07:59   四川  




在ICPMS的使用中,经常会有小伙伴发问,ICPMS是不是只能测水基体的样品。
比如,环境行业,《HJ1315—2023》标准中,采用微波消解法将样品消解后,最后使用稀硝酸溶液定容,上机检测。也就是通常意义上的水基体样品。


可是,
ICPMS果真只能测水基体样品吗?
答案是否定的。
ICPMS是可以直接测纯有机物质。

哪些情况会采用有机样品直接进样呢?

1.  半导体行业制造中会使用较多有机溶剂和产品,为最大限度降低污染风险并达到尽可能低的检测限,通过会做未经稀释的样品。

2.  制药行业中一些有机原料药,很难使用酸消解干净,需要采用有机溶剂稀释,溶解后进样。

比如:在USP<232>推荐的几种样品前处理方式之一即为:采用有机溶剂稀释、溶解后直接进样。

3.  石化行业中采用邻二甲苯对轻质原油和重质原油稀释后,直接测定。

有机样品直接进样的方式有多种,比如可以:
  • 有机样品本身作为待测样品,直接进样;
  • 待测样品,通过有机溶剂溶解或者稀释后再进样;
可是,当你做有机溶剂直接进样分析时,你可能又会有这些烦恼!
1)等离子体产生过高的负载,导致等离子体不稳定,甚至熄火。
2)锥孔积碳堵塞,严重时可能堆积在中心管口,造成信号漂移。

3)常规蠕动泵管和有机溶剂直接接触可能会被溶解、软化、膨胀或硬化,导致异常,无法使用。


那么我们在做有机样品分析的过程中为了规避上述问题,应该注意哪些事项呢 

这里我们分别从硬件配置软件设置方面来给大家解析。



01

硬件配置是否适合样品测试


  • 根据有机溶剂的类型选择合适的样品引入管线和炬管。

推荐选择中心管内径更小的炬管(1.5/1.0mm),用于增加中心气溶胶线速度,减少等离子体负载。

有机溶剂挥发性越强,选择的炬管内径越小。

  • 氩氧混合气(为安全起见,氩气混合物中包含 20% 氧气)

有效防止游离碳在锥上的沉积。

  • 铂尖采样锥和截取锥

加氧后,等离子体环境的反应活性显著提高,采用铂锥口延长锥的寿命。

  • 采用自提升方式引入样品

避免泵管损坏或引入污染。

  • 耐有机排废工具包

分析挥发性有机溶剂(IPA和NMP等)典型样品可直接选择G3280-60580耗材。



02

软件是否做了正确的设置


软件配置


(1)配置一

根据实际情况进行硬件配置。



软件参数设置



上图:ICPMS吸取水溶液等离子外观

下图:ICPMS吸取有机溶剂等离子外观


(1)可选气体流量

优化过程:

从观测窗口可以看到,在吸取有机样品后,等离子体中心通道中可见的绿色火焰,C2 发射。当调节氧气流量,观察到绿色 (C2) 发射区在采样锥孔口之前较远处便停止,这表明有机基质成功分解。


如何判断加氧量?
  • 加氧过多——等离子体中心区域绿色消失,过量氧气导致锥寿命缩短。
  • 加氧太少——采样锥上有黑色的碳沉积,随着加氧量提升,会看到橘黄色的火花出现。
当然,如果使用不同的等离子体模式(比如:cool、warm、hot模式),则需要在不同模式下优化氩氧混合气比例。
同时还需要优化雾化气和补偿气流速,确保灵敏度最佳。
(2)雾化室温度
  • 某些溶剂的高蒸气压可能使等离子体不稳定甚至熄灭,需将雾化室温度设置为-5°C
  • 如果溶剂是DMSO,雾化室温度较低时,DMSO会结冰,可设置为18℃。
  • 蠕动泵泵速可设置为0.2-0.3rps,更好的排出有机废液。


03

其他问题


1. 有机溶剂分析,需要注意C基质相关的干扰,比如12C12C、40Ar12C、12C16O12C16O会对24Mg、52Cr、56Fe带来干扰,选择合适的反应/碰撞气体及等离子体条件获得良好的BEC和DL
想要了解什么是BEC和DL,可参考下面文章。
ICPMS中,什么是检测限和BEC?检测限可以代表检出限吗?
2. 调谐液可以使用稀释样品的有机溶剂进行配置,则需要使用高浓度的调谐母液。
3. 了解化合物的性质或者待测溶剂的性质,选择合适的有机溶剂。同时,避免有机物在雾化器出口固化,导致雾化器堵塞。


是不是有了以上内容,做有机溶剂的实验就没那么复杂啦?

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