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选用 ICP-MS 超稳健进样系统，改善海水分析的长期稳定性
ICP-MS 是目前测定海水中痕量元素常用方法之一。但是由于海水基体复杂，氯化钠等盐分含量非常高，TDS 含量接近 3%。因此传统的 ICP-MS 测试过程中经常会遇到采样锥积盐严重，内标回收率大幅下降，质谱干扰严重等问题。使得用户无法 ICP-MS 长期准确地进行测试。超稳健进样系统（Ultral Robust Kit URK）包括小内径蠕动泵管、Mira Mist 雾化器、UHMI 雾室及氩气加湿器，与镀镍采样锥一同使用可进一步提升 ICP-MS 耐高基质性能。该组件包可用于安捷伦 7850/7900/8900 系列 ICP-MS。等离子体是高基质样品于 ICP-MS 长期稳定运行的重要载体，处于核心位置。传统 ICP-MS 直接分析样品中总溶解固体（TDS）含量最高可达 2000 ppm (0.2%)。若高于该限值，等离子体就无法完全分解基质，未解离的基质便会沉积在接口锥和离子透镜上。这些沉积物会导致信号漂移并使维护更加频繁。不完全的基质分解也会增加质谱干扰。众所周知，更高的射频功率、更长的采样深度和更少的样品引入量，是维系等离子体强健性的三个关键参数。样品引入量与 ICP-MS 进样部件密切相关，选择适合的雾化器类型、在线内标和气体稀释等手段应对高基质样品分析往往能取得事半功倍的效果。建议样品引入通道与内标引入通道使用相同尺寸内径蠕动泵管（ID 0.76mm），可实现在线1:1溶液稀释，直接降低高基质样品引入量。雾化器作为 ICP-MS 最先接触样品的部件，其耐高基质的能力强弱直接影响到后续样品长期稳定测试的可行性。TDS 含量较高的样品在载气流中高速运行的溶解态固体，在通过雾化器的喷嘴时可能会发生脱溶剂。随着时间的推移，不同类型的样品中的微粒会发生不同程度的堆积，阻碍气体流动，导致雾化效率不稳定，并最终堵塞雾化器。为此 URK 专门选择了 Mira Mist 雾化器，其优势在于其采用独立双通道（样品和气体）设计，极大提升耐堵塞能力。氧化物产率是评价等离子体强健与否的关键指标。氧化物产率越低意味着等离子体温度越高，解离样品的能力越强。ICP-MS 的强健性由 CeO+/Ce+ 表征。这一比值显示了等离子体有效分解强结合 Ce-O 分子的能力。UHMI 通过添加精确控制与经过校准的氩气流对气溶胶流进行稀释。雾化气与稀释气的比例可自动调节，以确定气溶胶稀释的程度，对于超高基质可高达百倍稀释。该稀释气可有效降低气溶胶的密度并打碎液滴，从而获得更高的等离子体温度、更出色的基质分解、更低的氧化物和其他干扰，以及更低的维护频率。氩气加湿器通过加湿雾化气以减少雾化器和喷嘴中的沉积物，进一步提高基质样品的信号稳定性。镀镍设计比传统的采样锥更好地耐受高盐基质，如高氯基体，以最大限度地延长锥寿命，减少清洗频率，提高生产力。在表 1. 的参数下，对实际海水样品连续测试 5.8h。以 Ge，Rh，In 为内标。从图 1 可以看到，在高灵敏度模式下等离子体成橘红色，即使只测试 1h 采样锥的锥孔积盐就非常严重了。而在表 1. 参数下，等离子体只有中心样品通道呈少许橘红色，连续测试 5.8h，采样锥锥孔积盐并不严重。表明表 1. 的参数能有效降低样品基体效应。从图 2. 可以看到，采用高盐进样系统分析 TDS3% 海水，5.8 小时后内标回收率仍旧在 80% 以上。a. 高灵敏度模式下的等离子体 b. 高灵敏度模式下测试 1h 后的采样锥锥孔c. 表一参数下的等离子体，d. 表 1 参数下，测试 5.8h 后的采样锥锥孔
