ICP-MS 시료 전처리

유도 결합 플라즈마 질량분석법(ICP-MS)은 다양한 시료 유형에 적용할 수 있기 때문에 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.

플라즈마 내에서 효율적인 처리를 위해 시료는 기체 또는 증기(에어로졸) 형태여야 합니다. 따라서 기체는 플라즈마에서 직접 분석할 수 있지만(예: 기체 크로마토그래피로 분리하는 경우) 고체와 액체는 분무(액체의 경우) 또는 애블레이션 장치(고체의 경우)를 사용하여 에어로졸 형태로 변환해야 합니다.

대부분의 일상적인 ICP-MS 분석에서 시료는 분무기 및 스프레이 챔버를 사용하여 액체 형태로 주입됩니다. 분무기는 초음속 가스 팽창을 사용하여 액체를 미세 연무 상태로 만들고 스프레이 챔버는 플라즈마에서 처리하기에 너무 큰 방울을 제거합니다. 이러한 과정은 기기의 시료 인터페이스에서 진행됩니다.

액체 시료는 일반적으로 분해 후 수성 매트릭스에서 재구성되는 과정을 통해 원소가 이온 용액으로 안정화됩니다. 매트릭스는 일반적으로 2%의 질산을 포함하며 특정 원소를 안정화하기 위해 0.5%의 염산을 첨가할 수 있습니다. 모든 매트릭스의 최종 조성은 측정되는 분석물의 특성에 따라 크게 달라집니다.

TDS(총 용존 고형물) 수준이 0.5% 미만인 경우 표준 ICP-MS 도입 키트를 사용하여 용해하지 않고 직접 액체를 분석할 수 있습니다. TDS가 이 수준 이상이면 분무기에 침전되거나 플라즈마에 과부하가 걸릴 수 있으며, 이러한 상황 중 어느 하나가 발생하면 플라즈마 내에서 시료가 처리되는 방식을 변화시킵니다. 이 결과로 드리프트라고 불리우는 데이터 수집 문제가 발생할 수 있습니다. 드리프트를 상쇄하기 위해서는 특수 분무기와 스프레이 챔버가 필요할 수 있으며, 대부분의 경우 시료 희석이 수행됩니다.

고체 시료의 경우 강산과 고온의 산으로 분해하는 것이 일반적인 프로토콜입니다. 산 자체는 단순한 질산(비교적 간단한 매트릭스의 경우)에서 불화수소산(이산화규소 함량이 높은 시료의 경우)까지 다양합니다. 또한 H₂O₂가 유기 물질을 효율적으로 분해하기 때문에 유기물을 포함하는 시료는 분해 단계 중에 과산화수소가 첨가될 수 있습니다.

고체 시료는 여러 가지 다양한 방법으로 직접 에어로졸로 전환될 수 있으며 가장 일반적인 방법은 레이저 애블레이션(LA, laser ablation), 스파크 애블레이션(spark ablation) 또는 전열 증기화(ETV, electrothermal vaporization)입니다. 이러한 모든 방법에서, 시료는 에어로졸로 변환되어 불활성 가스와 함께 플라즈마로 전송됩니다.

• Laser Ablation Adaption Kit
• iCAP Q ICP-MS Laser Ablation Adaption Kit
• CETAC U5000AT+ Ultrasonic Nebulizer
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• Neptune Plus High Resolution Multicollector ICP-MS