ICP光譜儀應(yīng)用與發(fā)展簡史
ICP光譜儀是功能*的光譜測定儀，主要運(yùn)用于：各種金屬材料、非金屬材料如：核燃料、礦石、土壤、煤、石油及其產(chǎn)品、化肥、化工原料、半導(dǎo)體晶片、陶瓷材料、食品、藥品、血液、水、空氣等幾乎所有材料中雜質(zhì)(或粒子)的測定。
ICP-MS發(fā)展簡史及應(yīng)用范圍:電感耦合等離子體質(zhì)譜ICP-MS，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的新的分析測試技術(shù)。它以*的接口技術(shù)將ICP-MS的高溫(7000K)電離特性與四極桿質(zhì)譜計的靈敏快速掃描的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合而形成一種新型的元素和同位素分析技術(shù)，可分析幾乎地球上所有元素。ICP-MS技術(shù)的分析能力不僅可以取代傳統(tǒng)的無機(jī)分析技術(shù)如電感耦合等離子體光譜技術(shù)、石墨爐原子吸收進(jìn)行定性、半定量、定量分析及同位素比值的準(zhǔn)確測量等。還可以與其他技術(shù)如HPLC、HPCE、GC聯(lián)用進(jìn)行元素的形態(tài)、分布特性等的分析。隨著這項技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用于環(huán)境、半導(dǎo)體、醫(yī)學(xué)、生物、冶金、石油、核材料分析等領(lǐng)域。
1. ICP-MS在環(huán)境樣品分析中的應(yīng)用保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，正成為*的共識。世界各國政府及組織紛紛通過各種環(huán)境保護(hù)法規(guī)，對環(huán)境分析化學(xué)提出了越來越高的要求，環(huán)境分析化學(xué)樣品多種多樣，包括大氣、水、巖石、砂土、泥土、污泥以及和生態(tài)環(huán)境相關(guān)的各種植物樣品。世界各國的法規(guī)對這一些樣品的濃度范圍均作了嚴(yán)格的規(guī)定。為了保證所測定的結(jié)果的準(zhǔn)確性，對于這些環(huán)境樣品的分析所采用的分析儀器，分析方法、采樣方法等也作了嚴(yán)格的法規(guī)規(guī)定，其中zui典型的就是美國國家*所規(guī)定的ICP-MS技術(shù)用語，飲用水、地表水、地下水各種元素的EPA method 200.8和用于廢水、固體廢棄物、沉積物、泥土等樣品中的各種元素分析的EPA method 6020。隨著環(huán)境法規(guī)對一些有毒有害元素的檢測限的要求提高，對分析技術(shù)也提出了越來越多的需求。比如，根據(jù)建設(shè)部《城市供水業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃》，新增水質(zhì)指標(biāo)項，其中要求檢測的金屬和非金屬元素共有23種(新增12種)：Fe、Mn、Cu、Zn、As、Se、Hg、Cd、Cr、(Ⅳ)、Pb、Ag、Al、Na、Ca、Mg、Si、Ba、B、Be、Ni、Sb、V、Co。這些元素的濃度范圍大到數(shù)十甚至數(shù)百ppm(如Na、Ca、Mg、Si等)，小至ppt級(如Hg)。由于檢測項目大量增加，而且它們的基準(zhǔn)和測限(濃度)都非常低，傳統(tǒng)的分析方法如ICP-AES技術(shù)對Se、Hg、Be、As、Pb、Tl、U等元素不能達(dá)到檢測限要求，必須與石墨爐原子吸收(GF-AAS)和汞冷原子吸收(CV-AAS)技術(shù)結(jié)合使用才能達(dá)到大部分元素的分析要求。而ICP-MS技術(shù)的出現(xiàn)，在某種程度上可以取代ICP-AES、GF-AAS和CV-AAS等分析，且可以測定它們均不能分析的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中特殊要求的U和Tl。同時ICP-MS技術(shù)還可以直接測定海水中與環(huán)境污染或水文變化相關(guān)的多種元素。
2、ICP-MS與其他技術(shù)的聯(lián)用及其在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用隨著生命科學(xué)研究發(fā)展的需要，對環(huán)境衛(wèi)生規(guī)劃的新要求也不斷提高，要求對元素分析的檢測限也越來越低，對元素存在的形態(tài)要求也越明確。因為元素的形態(tài)不同，其作用的機(jī)理*不同。因此，如果僅研究體系中元素的總含量，已經(jīng)不足于研究該元素在體系中的生理和毒理作用。如Cr(Ⅲ)對人體大有益處，而Cr(Ⅵ)則會引起皮膚病、肺癌等，ICP-MS技術(shù)與離子色譜技術(shù)聯(lián)用分別測定Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)已經(jīng)是十分成熟的方法，其檢測限可以達(dá)ppt級，每個樣品的操作時間不超過7分鐘，操作簡便，大大節(jié)省人力、物力。 HG-ICP-MS(氫化物發(fā)生器與ICP-MS)聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于海水中超痕量污染物如As、Se、Sb等易受干擾難測元素的分析具有*性。 GC-ICP-MS技術(shù)已被用于多種污染物的形態(tài)分析，如船用涂料中有機(jī)Sn的影響，使牡蠣大量死亡，用GC-ICP-MS技術(shù)可分離出不同形態(tài)的有機(jī)錫代謝產(chǎn)物，從而推動了船用涂料的改進(jìn)。在低泥中也曾用GC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)分離測定二甲基鉛、二乙基鉛多種有機(jī)鉛形態(tài)，推動汽車污染的環(huán)境遷移研究。生物對Hg的甲基化及富集作用是GC-ICP-MS技術(shù)的另一個應(yīng)用范圍。
毛細(xì)管電泳(CE)技術(shù)是目前zui強(qiáng)有力的分離技術(shù)，CE與ICP-MS的強(qiáng)檢測能力結(jié)合起來是將來聯(lián)用技術(shù)zui有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域。許多科學(xué)家都已在這一領(lǐng)域作了探索工作，并在生物化學(xué)領(lǐng)域有了一些具體的應(yīng)用。與環(huán)境化學(xué)、毒理學(xué)等生命科學(xué)研究關(guān)系zui密切的應(yīng)用當(dāng)屬液相色譜分離(HPLC)與ICP-MS聯(lián)用技術(shù)。HPLC是一種具有的分離技術(shù)，尤其適用于熱穩(wěn)定性差、分子量大、極性較強(qiáng)的物質(zhì)的分離。把HPLC與具有極低的檢測限、寬的動態(tài)線性范圍、干擾少、分析精密度高、速度快和可測定多元素等優(yōu)點(diǎn)的ICP-MS聯(lián)用，可用于研究中草藥、藻類、魚類、人類等生物體內(nèi)含Cd、Se、As、Cu、Zn、Pb等元素與多種氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)結(jié)合的機(jī)理以及某些元素對酶的位點(diǎn)的作用過程。另外，某些維生素大環(huán)化合物和DNA片斷與金屬元素的作用也在HPLC-ICP-MS的聯(lián)用技術(shù)發(fā)展中得到應(yīng)用。能在復(fù)雜的基體中準(zhǔn)確地分析微量、痕量元素同位素，同時將ICP-MS用作HPLC的檢測器跟蹤被測元素同位素在各形態(tài)中的信號變化，使得色譜圖變得簡單，有助于元素形態(tài)的確認(rèn)及進(jìn)行定量析。
3、展望我國加入WTO后，新一輪的市場競爭將對國有產(chǎn)品提出更新的挑戰(zhàn)。無論是產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)、加工、包裝到商標(biāo)等，都必須與法規(guī)接軌，否則我們的產(chǎn)品將面臨被淘汰的危險。為了適應(yīng)新一輪的市場競爭的需求，讓我們的產(chǎn)品走向市場，產(chǎn)品的質(zhì)量控制在理論上必須提供和世界檢測水平相符的可靠數(shù)據(jù)。不管是農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保、食品、還是工業(yè)產(chǎn)品等，用ICP-MS進(jìn)行這些產(chǎn)品中多元素的分析測定，可稱之為是目前上在這一領(lǐng)域檢測水平zui高的分析技術(shù)，可為產(chǎn)品提供可靠的，技術(shù)領(lǐng)域認(rèn)可的實驗數(shù)據(jù)。因此，ICP-MS在未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)研究中將發(fā)揮更為積極而重要的作用。
以上就是ICP光譜儀的應(yīng)用范圍和發(fā)展簡史，如果還有什么關(guān)于ICP光譜儀的問題，歡迎小編。
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