電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)是20世紀80年代發(fā)展起來的新的分析測試技術。它以獨特的接口技術 將ICP-MS的高溫電離特性與四極桿質譜計的靈敏快速掃描的優(yōu)點相結合而形成一種新型的 元素和同位素分析技術。

電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)用來測定超痕量元素和同位素比值，具有很低的檢出限，基體效應小，譜線簡單等特點，廣泛應用于環(huán)境保護、食品安全、醫(yī)藥生物等很多領域。由等離子體發(fā)生器，霧化室，炬管，四極質譜儀和一個快速通道電子倍增管(稱為離子探測器或收集器)組成。

電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)工作原理：

霧化器將溶液樣品送入等離子體光源，在高溫下汽化,解離出離子化氣體,通過銅或鎳取樣錐收集的離子,在低真空約133.322帕壓力下形成分子束,再通過1～2毫米直徑的截取板進入四極質譜分析器，經(jīng)濾質器質量分離后，到達離子探測器，根據(jù)探測器的計數(shù)與濃度的比例關系,可測出元素的含量或同位素比值。

電感耦合等離子體質譜儀ICP-MS優(yōu)點：

(1) 通過譜線的質荷之比進行定性分析;

(2) 通過譜線全掃描測定所有元素的大致濃度范圍，即半定量分析，不需要標準溶液，多數(shù)元素測定誤差 小于20%;

(3) 用標準溶液校正而進行定量分析，這是在日常分析 工作中應用Z為廣泛的功能;

(4) 同位素比測定是ICP-MS的一個重要功能，可用于地 質學、生物學及中醫(yī)藥學研究上的追蹤來源的研究 及同位素示蹤。

電感耦合等離子體質譜儀分類

電感耦合等離子體質譜儀分類有多種。

1、按分析目的可分：電感耦合等離子體實驗室質譜儀和電感耦合等離子體工業(yè)質譜儀。

2、按結構可分：臺式電感耦合等離子體質譜儀和落地式電感耦合等離子體質譜儀。

3、按分析規(guī)模可分：小型電感耦合等離子體質譜儀和大型電感耦合等離子體質譜儀。

4、按分辨率可分：低分辨電感耦合等離子體質譜儀、中分辨電感耦合等離子體質譜儀和高分辨電感耦合等離子體質譜儀。

5、按用途可分：電感耦合等離子體礦石質譜儀、電感耦合等離子體鋼鐵質譜儀、電感耦合等離子體合金質譜儀、電感耦合等離子體重金屬質譜儀和電感耦合等離子體稀土質譜儀等。

電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)應用領域

環(huán)境分析測試領域

針對地表水、廢水、土壤、沉積物、大氣(廢氣)中顆粒物、固體廢棄物等環(huán)境樣品中重金屬元素分析測試及檢測的需求，建立了整體應用方案與分析方法。

地礦樣品測試

靈敏度高、精度好、抗干擾能力強，是地質樣品多元素分析Z強有力的技術。滿足了礦物三稀元素的多元素快速、準確分析的需求，為“三稀”礦物資源調(diào)查和有效利用提供技術支撐。

食品安全問題

不僅能夠有效的檢測食品和接觸性包裝材料中多種金屬元素的含量，與LC聯(lián)用，還可以有效的分離某些特定元素存在的不同價態(tài)和形態(tài)，完全可以滿足食品質量安全領域中的重金屬殘留分析，重金屬形態(tài)分析，以及營養(yǎng)元素分析。

金屬材料研究

與自主研制的激光燒蝕進樣系統(tǒng)(LA 300)聯(lián)用，能夠實現(xiàn)小規(guī)格異形非平面材料中痕量元素的成分分布和復雜材料體系的痕量元素原位統(tǒng)計分布分析表征。

電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)在分析領域中的應用

ICP-MS 是研究元素分布、遷移、轉化和富集等規(guī)律以及元素化學狀態(tài)的有效方法，在地質、環(huán)境、衛(wèi)生、食品、醫(yī)藥、考古等方面的痕量和超痕量元素測試中被廣泛引用。人們用這些技術對巖石、水體、人體組織、藥物等樣品開展了大量研究，對地質科學、環(huán)境科學和生命科學等領域做出了巨大貢獻。

1、ICP-MS 在地質樣品中的應用

ICP-MS 在地質領域中的應用開展較早，近年來也有較多的應用報道。Masuda采用ICP-MS同時測定了地質樣品中超痕量的釕、鈀、銥和鉑，F(xiàn)u極mori也使用該儀器成功地進行了地質標準巖石樣品中多元素同時分析。國內(nèi)也有很對學者使用此法對礦泉水、土壤、礦石等多種地質樣品中的微量、痕量元素進行了測定。ICP-MS 特別適用于基體復雜、要求測定元素多、檢測限較低、數(shù)量大的地球化學勘探樣品，這使它在資源調(diào)查中起著十分重要的作用。

2、ICP-MS 在食品、生物樣品中的應用

ICP-MS 在食品、生物領域的應用也逐步開展，聶西度建立了ICP-MS法測定堅果中Li、Al、V、Cr等24種微量元素的分析方法，所有待測元素檢出限在0.002 ～0.290 μg/L之間。Fu極mori研究了使用ICP-MS測定食品中 16 種有毒元素的簡單方法。李百靈采用微波消解法處理大米樣品，用ICP-MS測定大米中痕量As、Bi、Cd、Co 等12種元素。梁之卿ICP-MS法測定三種(杉木、竹、茶樹)中微量稀土元素，相對標準偏差小于5%，分析結果令人滿意。

3、ICP-MS 在環(huán)境、衛(wèi)生領域的應用

在調(diào)查山西省引水型慢性砷中毒病區(qū)環(huán)境介質水、土壤以及自產(chǎn)糧食、蔬菜中的砷含量，了解該病區(qū)外環(huán)境中砷暴露水平時，采用了ICP-MS等儀器，為病區(qū)地方性砷中毒的FZ提供了科學依據(jù)。王紅宇對2012 年貴陽、遵義、安順市區(qū)和背景點降塵樣品進行逐月采集，并利用微波消解、ICP-MS 對降塵中 Cr、As、Cd、Hg、Pb 的含量進行測定，分析了其來源與貢獻。李月芳采用ICP- MS 法對冰芯樣品中超痕量鎘的直接測定進行了研究，方法的檢出限為 0.15 ng/L。

4、ICP-MS 在醫(yī)藥領域中的應用

ICP-MS 在醫(yī)藥領域的應用日趨成熟，汪瓊以微波消解ICP-MS法測定冬蟲夏草中30種無機元素含量，結果表明冬蟲夏草中含有較豐富的人體必需宏量元素和微量元素，此法可為冬蟲夏草的食品開發(fā)、中藥研究提供參考。劉玲采用ICP-MS法測定阿壩年地區(qū)不用病情程度大骨節(jié)患者與健康對照人群血液中18種元素，結果表明多種元素水平存在一定差異。

5、ICP-MS 在考古工作中的應用

對于樣品量很少、測定下限低的考古樣品，ICP-MS發(fā)揮著很大的作用。李寶平利用ICP-MS技術測試了宋元時期我國磁州窯、吉州窯、龍泉窯出土的瓷片中微量元素的含量。黃曜采用ICP-MS 法對三峽地區(qū)及長江下游地區(qū)出土的古墓中人體骨骼中的微量元素 Zn、Sr、Ba、Ca 進行了分析，對上述兩地區(qū)的古人類食譜進行了初步探討。

結語

在電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)技術30年的研究應用中，從早期僅對簡單水溶液樣品的直接分析，到通過與各種技術聯(lián)用，綜合采用各種預富集或預分離手段，并結合更為合理適當?shù)倪M樣方法對復雜體系進行分析，無論從樣品測量精度、元素覆蓋廣度、元素形態(tài)分離技術應用領域，都取得了極大的進展。

可以預見，隨著我國經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展，ICP-MS應用領域也必然越來越廣泛，ICP-MS將成為各個領域元素分析的高端測試技術。相信在未來的科技發(fā)展中，基于ICP-MS將在同位素分析、形態(tài)分析、微區(qū)分析等方面取得不斷創(chuàng)新與突破，也必將以其自身的獨特優(yōu)勢在未來地質科學、生物和醫(yī)藥、食品安全、材料科學、冶金工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境等諸多領域發(fā)揮更廣泛、更重要的作用。