隨著質(zhì)譜(massspectrometry,MS)、紅外光譜及核磁共振等定性分析手段的發(fā)展,目前主要采用在線的聯(lián)用技術,即將色譜法與其它定性或結構分析手段直接聯(lián)機,來解決色譜定性困難的問題。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)是較早實現(xiàn)商品化的色譜聯(lián)用儀器。目前,小型臺式GC-MS已成為很多實驗室的常規(guī)配置?! ≠|(zhì)譜儀的基本結構和功能: 質(zhì)譜系統(tǒng)一般由真空系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器和計算機控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(工作站)等部分組成?! ≠|(zhì)譜儀的離子源、質(zhì)量分析器和檢測器必須在高真空狀態(tài)下工作,以減少本底的干擾,避免發(fā)生不必要的分子-離子反應。質(zhì)譜儀的高真空系統(tǒng)一般由機械泵和擴散泵或渦輪分子泵串聯(lián)組成。機械泵作為前級泵將真空抽到10-1~10-2Pa,然后由擴散泵或渦輪分子泵將真空度降至質(zhì)譜儀工作需要的真空度10-4~10-5Pa。雖然渦輪分子泵可在十幾分鐘內(nèi)將真空度降至工作范圍,但一般仍然需要繼續(xù)平衡2小時左右,充分排除真空體系內(nèi)存在的諸如水分、空氣等雜質(zhì)以保證儀器工作正常?! 庀嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用儀的進樣系統(tǒng)由接口和氣相色譜組成。接口的作用是使經(jīng)氣相色譜分離出的各組分依次進入質(zhì)譜儀的離子源,接口一般應滿足如下要求: (a)不破壞離子源的高真空,也不影響色譜分離的柱效; (b)使色譜分離后的組分盡可能多的進入離子源,流動相盡可能少進入離子源; (c)不改變色譜分離后各組分的組成和結構?! ‰x子源的作用是將被分析的樣品分子電離成帶電的離子,并使這些離子在離子光學系統(tǒng)的作用下,匯聚成有一定幾何形狀和一定能量的離子束,然后進入質(zhì)量分析器被分離。其性能直接影響質(zhì)譜儀的靈敏度和分辨率。離子源的選擇主要依據(jù)被分析物的熱穩(wěn)定性和電離的難易程度,以期得到分子離子峰。電子轟擊電離源(EI)是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中較為常見的電離源,它要求被分析物能氣化且氣化時不分解?! ≠|(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心,它將離子源產(chǎn)生的離子按質(zhì)荷比(m/z)的不同,在空間位置、時間的先后或軌道的穩(wěn)定與否進行分離,以得到按質(zhì)荷比大小順序排列的質(zhì)譜圖。以四極質(zhì)量分析器(四極桿濾質(zhì)器)為質(zhì)量分析器的質(zhì)譜儀稱為四極桿質(zhì)譜。它具有重量輕、體積小、造價低的特點,是目前臺式氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀中常用的質(zhì)量分析器?! z測器的作用是將來自質(zhì)量分析器的離子束進行放大并進行檢測,電子倍增檢測器是色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中常用的檢測器?! ∮嬎銠C控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(工作站)的功能是快速準確地采集和處理數(shù)據(jù);監(jiān)控質(zhì)譜及色譜各單元的工作狀態(tài);對化合物進行自動的定性定量分析;按用戶要求自動生成分析報告?! 藴寿|(zhì)譜圖是在標準電離條件——70eV電子束轟擊已知純有機化合物得到的質(zhì)譜圖。在氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中,進行組分定性的常用方法是標準譜庫檢索。即利用計算機將待分析組分(純化合物)的質(zhì)譜圖與計算機內(nèi)保存的已知化合物的標準質(zhì)譜圖按一定程序進行比較,將匹配度(相似度)最高的若干個化合物的名稱、分子量、分子式、識別代號及匹配率等數(shù)據(jù)列出供用戶參考。值得注意的是:匹配率最高的并不一定是最終確定的分析結果?! ∧壳埃容^常用的通用質(zhì)譜譜庫包括美國國家科學技術研究所的NIST庫、NIST/EPA(美國環(huán)保局)/NIH(美國衛(wèi)生研究院)庫和Wiley庫,這些譜庫收錄的標準質(zhì)譜圖均在10萬張以上。
等離子體質(zhì)譜儀是專門用來檢測食品中的金屬元素。工作人員稱,只要把水樣裝在試管里,開動儀器后,通過一根很細的檢測刷插入到試管中,然后再輸送到工作臺中,鉛、砷、鉻、汞等重金屬的含量很快就會在電腦系統(tǒng)上顯示出來。
兩大軟件助手功能實現(xiàn)智能化快速分析
創(chuàng)建分析方法只需要選擇測定的目標元素,之后使用一個代表性的樣品進行定性分析,方法開發(fā)助手自動選擇更佳的質(zhì)量數(shù)、自動推薦內(nèi)標元素及質(zhì)量數(shù),并自動給出校正曲線樣品的濃度范圍。
診斷助手基于測定的所有質(zhì)量數(shù)數(shù)據(jù)自動診斷干擾,以確定出現(xiàn)的問題。
高穩(wěn)定性、優(yōu)異的靈敏度和低干擾
碰撞池技術使干擾降至更低,從而實現(xiàn)了高靈敏度,進樣系統(tǒng)和離子傳輸界面維護簡單,保證穩(wěn)定性。另外,系統(tǒng)支持聯(lián)用技術LC-ICPMS。
等離子體質(zhì)譜儀樣品要求:
1.溶液中溶解的總固體量<0.4%,即4000ppm(mg/L)。
2.溶液中有機物的含量不能太高,否則會引起嚴重的基體效應和有機物燃燒后的碳粒沉積并堵塞錐口,導致靈敏度和穩(wěn)定性下降。
3.溶液中待測元素的濃度不能太高。元素的計數(shù)一般小于5000000cps,否則要進行稀釋。一般要求固體樣品中元素含量≤0.01%,液體樣品≤1ppm。ICP-MS分析主要以微量和痕量分析為主,并非萬能。
4.溶液中應保持一定的酸度,以防止金屬元素水解后產(chǎn)生沉淀。一般以一定濃度(1%~5%)的HNO3為介質(zhì)。
5.溶液中盡量不含高沸點的H2SO4和H3PO4介質(zhì),以免損壞錐口,避免S、P帶來的多原子離子干擾。
6.溶液中不含HF,否則會損壞石英玻璃材料的霧化器和霧室以及錐口,若使用HF則必須通過加熱等手段將HF酸趕盡。
7.樣品必須消解徹底,不能有混濁,經(jīng)0.45μm或0.22μm微孔濾膜過濾或離心后取上清液進行測試。
等離子體質(zhì)譜儀主要特點如下:
儀器運行成本降低70%
由于采用了Mini炬管和Eco模式,ICPMS-2030運行成本降至業(yè)界較低。專有的Mini炬管的耗氣量只是標準炬管的約三分之二。待機狀態(tài)時,高頻輸出被切換到Eco模式,啟動樣品分析后可立即切換到分析模式。
普氬即可穩(wěn)定運行,不需要使用高純氬氣。使用三年普氬,可節(jié)省數(shù)十萬元的成本。