| 春雷一声，惊醒芳华
ICP-MS、ICP-AES 及AAS全面比较
01
为了大家更好的根据自己的需求来选择，我们从各个方面来比较下这几款仪器的能力。仪器购买必须要符合自身检测分析的要求，再结合实际的预算去采办，而不是只看其中一个优点或者缺点。
02
检出限
ICP-MS的检出限给人极深刻的印象，其溶液的检出限大部份为ppt级（必需记牢，实际的检出限不可能优于你实验室的清洁条件），石墨炉AAS的检出限为亚ppb级， ICP-AES大部份元素的检出限为1-10ppb，一些元素在洁净的试样中也可得到令人注目的亚ppb级的检出限。
必须指出，ICP-MS的ppt级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的，若涉及固体中浓度的检出限，由于ICP-MS的耐盐量较差，ICP-MS检出限的优点会变差多达50倍，一些普通的轻元素（如S、 Ca、 Fe 、K、 Se）在ICP-MS中有严重的干扰，也将恶化其检出限。
03干扰
ICP-MS干扰
1． 质谱干扰
ICP-MS中质谱的干扰（同量异位素干扰）是预知的，而且其数量少于300个，分辨率为0.8amu的质谱仪不能将它们分辨开，例如58Ni 对58Fe、 40Ar对40Ca、 40Ar16O对56Fe或40Ar-Ar对80Se的干扰（质谱叠加）。
元素校正方程式（与ICP-AES中干扰谱线校正相同的原理）可用来进行校正，选择性地选用一些低自然丰度的同位素、采用“冷等离子体炬焰屏蔽技术”或“碰撞池技术”可有效地降低干扰影响。
2． 基体酸干扰
必须指出，HCl 、HClO4、H3PO4和H2SO4将引起相当大的质谱干扰。Cl+ 、P+ 、S+离子将与其他基体元素Ar+ 、O+ 、H+结合生成多原子，例如35Cl 40Ar对75As 、35Cl 16O对51V的叠加干扰。因此在ICP-MS的许多分析中避免使用HCl 、HClO4 、H3PO4和H2SO4是至关重要的，但这是不可能的。
克服这个问题的方法有：“碰撞池技术”、在试样导入ICP之前使用色谱（微栓）分离、电热蒸发（ETV）技术等，另外一个比较昂贵的选择是使用高分辨率的扇形磁场的ICP-MS，它具有分辨小于0.01amu的能力，可以清除许多质谱的干扰。
ICP-MS分析用的试液通常用硝酸来配制。
3． 双电荷离子干扰
双电荷离子产生的质谱干扰是单电荷离子M/Z的一半，例如138Ba2+对69Ga+，或208Pb2+对104Ru+。这类干扰是比较少的，而且可以在进行分析前将系统最佳化而有效地消除。
4． 基体效应
试液与标准溶液粘度的差别将改变各个溶液产生气溶胶的效率，采用基体匹配法或内标法可有效地消除。
5． 电离干扰
电离干扰是由于试样中含有高浓度的第I族和第II族元素而产生的，采用基体匹配、稀释试样、标准加入法、同位素稀释法、萃取或用色谱分离等措施来解决是有效的。
6． 空间电荷效应
空间电荷效应主要发生在截取锥的后面，在此处的净电荷密度明显的偏离了零。高的离子密度导致离子束中的离子之间的相互作用，形成重离子存在时首先损失掉轻离子，例如Pb+对Li+3。
基体匹配或仔细在被测物质的质量范围内选用内标有助于补尝这个影响，但这在实际应用是有困难的。同位素稀释法虽有效，但费用高，简单而最有效的方法是稀释样品。
ICP-AES干扰
1． 光谱干扰
ICP-AES的光谱干扰其数量很大而较难解决，有记录的ICP-AES的光谱谱线有50000多条，而且基体能引起相当多的问题。因此，对某些样品例如钢铁、化工产品及岩石的分析必须使用高分辨率的光谱仪。
广泛应用于固定通道ICP-AES中的干扰元素校正能得到有限度的成功。ICP-AES中的背景较高，需离线背景校正，应用动态背景校正对增进准确度是很有效的。各种分子粒子（如OH）的谱峰或谱带对某些低含量的被测元素会引起一些分析问题，影响其在实际样品中检出限。
在ICP-MS中的背景是相当低的，典型的是小于5 C/S（计数/秒），这就是ICP-MS具有极好的检出限的一个主要理由。
2． 基体效应
与ICP-MS一样，ICP-AES可以应用内标来解决例如雾化室效应、试样与标准溶液之间粘度差异所带来的基体效应。
3． 电离干扰
仔细选用每个元素的分析条件或加入电离缓衡剂（如过量的I族元素）可以减少易电离元素的影响。
GF-AAS干扰
1． 光谱干扰
使用氘灯背景校正的GFAAS有少许光谱干扰，但使用Zeeman 背景校正的GFAAS能去除这些干扰。
2． 背景干扰
在原子化过程中，针对不同的基体，应仔细设定灰化步聚的条件以减少背景信号。采用基体改进剂有助于增加可以容许的灰化温度。在很多GFAAS应用中，与氘灯扣背景相比，Zeeman扣背景可得到更好的准确度。
3． 气相干扰
这是由于被测物质的原子蒸汽进入一个较冷的气体环境而形成的。现在采用等温石墨管设计和平台技术，试样被原子化后进入一个热的惰性气体环境，可有效减少这种干扰。
4． 基体效应
基体效应是被测物质在石墨管上不同的残留而生成的，它取决于样品的种类，应用基体改性剂和热注射能十分有效地减少这些影响。
04
试样中的总固体溶解量TDS
在常规工作中，ICP-AES可分析10%TDS的溶液，甚至可以高至30%的盐溶液。
在短时期内ICP-MS可分析0.5%的溶液，但大部分分析人员乐于采用最多0.2%TDS的溶液。
当原始样品是固体时，与ICP-AES，GFAAS相比，ICP-MS需要更高倍数的稀释，其折算到原始固体样品中的检出限显示不出很大优势的现象也就不令人惊奇了。
五、线性动态范围LDR
ICP-MS具有超过105的LDR，各种方法可使其LDR开展至108，但不管如何，对ICP-MS来说：高基体浓度会导致许多问题，而这些问题的最好解决方案是稀释，正由于这个原因，ICP-MS应用的主要领域在痕量/超痕量分析。
GFAAS的LDR限制在102-103，如选用次灵敏线可进行高一些浓度的分析。
ICP-AES具有105以上的LDR且抗盐份能力强，可进行痕量及主量元素的测定，ICP-AES可测定的浓度高达百分含量，因此，ICP-AES外加ICP-MS，或GFAAS可以很好地满足实验室的需要。
六、精密度
ICP-MS的短期精密度一般是1-3% RSD，这是应用多内标法在常规工作中得到的。长期（几个小时）精密度为小于5%RSD。使用同位素稀释法可以得到很好的准确度和精密度，但这个方法的费用对常规分析来讲是太贵了。
ICP-AES的短期精密度一般为0.3-2%RSD，几个小时的长期精密度小于3%RSD。
05
ICP-MS
the end
基泰生物
专注于二手分析仪器
www.genstech.com.cn
专业的全面维保服务
我知道你在看哦
首页
