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　　ICP-MS是一种常用的质谱仪产品，主要由等离子体发生器、雾化室、矩管、四极质谱仪和一个快速通道电子倍增管等部件组成，在多个行业中都有一定的应用。

ICP-MS简介

　　ICP-MS是根据被测元素通过一定形式进入高频等离子体中，在高温下电离成离子，产生的离子经过离子光学透镜聚焦后进人四极杆质谱分析器按照荷质比分离，既可以按照荷质比进行半定量分析，也可以按照特定荷质比的离子数目进行定量分析。

　　ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体(ICP)，它与原子发射光谱仪所用的ICP是一样的，其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离，辅助气用来维持等离子体，需要量大约为1L/min。冷却气以切线方向引入外管，产生螺旋形气流，使负载线圈处外管的内壁得到冷却，冷却气流量为10-15L/min。

　　ICP-MSZ常用的进样方式是利用同心型或直角型气动雾化器产生气溶胶，在载气载带下喷入焰炬，样品进样量大约为1ml/min，是靠蠕动泵送入雾化器的。

　　在ICP-MS负载线圈上面约10mm处，焰炬温度大约为8000K，在这么高的温度下，电离能低于7eV的元素完全电离，电离能低于10.5ev的元素电离度大于20%。由于大部分重要的元素电离能都低于10.5eV，因此都有很高的灵敏度，少数电离能较高的元素，如C、O、Cl、Br等也能检测，只是灵敏度较低。

ICP-MS的基本原理

　　ICP-MS样品通常以液态形式以1mL/min的速率泵入雾化器，用大约1L/min的氩气将样品转变成细颗粒的气溶胶。气溶胶中细颗粒的雾滴仅占样品的1%～2%，通过雾室后，大颗粒的雾滴成为废液被排出。从雾室出口出来的细颗粒气溶胶通过样品喷射管被传输到等离子体炬中。

　　ICP-MS中等离子体炬的作用与ICP-AES中的作用有所不同。在铜线圈中输入高频(RF)电流产生强的磁场，同时在同心行英管(炬管)沿炬管切线方向输入流速大约为15L/min的气体(一般为氩气)，磁场与气体的相互作用形成等离子体。当使用高电压电火花产生电子源时，这些电子就像种子一样会形成气体电离的效应，在炬管的开口端形成一个温度非常高(大约10000K)的等离子体放电。

　　样品气溶胶在等离子体中经过去溶、蒸发、分解、离子化等步骤后变成一价正离子(M→M+)，通过接口区直接引入质谱仪，用机械泵保持真空度为1～2Torr。接口锥由两个金属锥(通常为镍)组成，称为采样锥和截取锥。每一个锥上都有一个小的锥孔(孔径为0.6～1.2mm)，允许离子通过离子透镜引入质谱系统。离子从等离子体中被提取出来，必须有效传输并进入四极杆质滤器。然而RF线圈和等离子体之间会发生电容耦合而产生几百伏的电位差。如果不消除这个电位差，在等离子体和采样锥之间会导致放电(称为二次放电或收缩效应)。这种放电会使干扰物质的形成比例增加，同时大大影响了进入质谱仪离子的动能，使得离子透镜的优化很不稳定而且不可预知。因此，将RF线圈接地以消除二次放电是极其关键的措施。

　　一旦离子被成功从ICP-MS接口区提取出来，通过一系列称为离子透镜的静电透镜直接被引入主真空室。在这个区域用一台涡轮分子泵保持约为10-3Torr的运行真空。离子透镜的主要作用是通过静电作用将离子束聚焦并引入质量分离装置，同时阻止光子、颗粒和中性物质到达ICP-MS检测器。

　　在离子束中含有所有的待测元素离子和基体离子，离开离子透镜后，离子束就进人了质量分离装置，目标是允许具有特定质荷比的待测元素离子进入检测器，并过滤掉所有的非待测元素、干扰和基体离子。这是ICP-MS的心脏部分，在这一区域用第二台涡轮分子泵保持大约为10-6Torr的运行真空。现在商业应用的ICP-MS设计通常是用碰撞/反应池技术消除干扰，在后续的四极杆中进行质量过滤分离。

　　Z后一个过程是采用离子检测器将离子转换成电信号。目前Z常用的设计称为离散打拿极检测器，在检测器纵向方向布置一系列的金属打拿极。在这种设计中，离子从质量分离器出来之后打击diyi个打拿极，然后转变成电子。电子被下一个打拿极吸引，发生电子倍增，在Z后一个打拿极就产生了一个非常强的电子流。用传统的方法通过数据处理系统对这些电信号进行测量，再应用标准溶液建立的ICP-MS校准曲线就可以将这些电信号转换成待测元素的浓度。

与ICP-MS的原理相关文文章：
• ICP-MS工作原理

　　常见的ICP-MS雾化器有：普通雾化器、微量雾化器、高盐雾化器等。在ICP-MS使用中，雾化器对于进样系统来说起着举足轻重的作用，要怎么选择ICP-MS雾化器呢?

ICP-MS雾化器的分类

　　1、玻璃同心雾化器

　　玻璃同心雾化器又称迈恩哈德雾化器，一般是由硼硅酸盐玻璃吹制的，是ICP-MS质谱分析中Z常用的雾化器。

　　利用通过小孔的高速气流形成的负压进行提升和雾化液体的，即文丘里效应。对于现在的商品仪器，可以通过调节蠕动泵来调节提升量。普通的玻璃同心气动雾化器的雾化效率大约在3-5%，随着雾化压力的增加，试液提升量增加，而雾化效率却逐渐降低，这是因为气溶胶中大颗粒雾滴所占比例增加，废液量增多，对于每个雾化器而言，进样速率在某一载气压力下有一Zda值。

　　玻璃同心气动雾化器主要缺点是对于高盐份的分析比较敏感，由于溶液物理性质的变化会在喷口处沉积和降低提升量，从而影响分析性能。所以使用一段时间后要进行清洗，可以使其恢复性能。

　　玻璃同心雾化器原理：

　　ICP-MS分析溶液用蠕动泵吸入雾化器。在雾化器毛细ZX管出口处，因载气流速很快(约150-200m/s)，而液流速较慢，两者之间产生摩擦力，液流被拉细并被气流冲击破碎成雾滴。形成Z初的气溶胶流，成为一次气溶胶。气溶胶流在前进过程中，大气溶胶受到气流沿径向和切向动压力的作用进一步细化，较细的气溶胶被载气送入等离子体。未被细化的气溶胶凝聚成液滴后排出废液容器。

　　为了不使载气量超过1L/min，ICP-MS雾化器喷口要求精密加工和严格的尺寸公差。喷口毛细管和外管缝隙为0.01-0.035mm，毛细管出口孔径为0.12-0.20mm，毛细管壁厚0.05-0.1mm。其型号可以分为A型(标准型)C型K型(内混型，耐高盐，提高雾化效率)，其主要区别在于喷口形状和加工方法。

　　2、交叉流雾化器

　　交叉流雾化器又称直角雾化器，其设计是提取液管和雾化气管的方向成直角的，成雾机理和同心的基本一样，基座一般采用聚四氟乙烯等耐腐蚀性塑料材质，两个毛细管可以采用玻璃也可以采用Pt-Ir合金，可以根据需要选择，毛细管一般可以自由调节，根据实验资料证明，交叉雾化器对于高盐分样品的敏感性要比同心的好，但在分析过程中相同条件下同心雾化器的背景比交叉雾化器的要稍微低点，在ICP-MS分析精密度和检出限方面，具有和同心相同的水平。

　　3、巴冰顿(Babington)雾化器

　　巴冰顿(Babington)雾化器又称沟槽雾化器，有好多的设计形式(如GMK雾化器、双铂网雾化器等)，设计主要目的是针对高盐份样品的，由基座、进液管，进气管构成，由于其特殊的设计思路不会产生盐沉积的现象，因此对于分析高盐份样品的行业，Z好选择此类雾化器。

　　试液由蠕动泵通过输液管送到雾化器，让溶液沿倾斜的V形凹槽自由流下，将溶液流经的通路上有一小孔，高速的气流从小孔喷出，将溶液喷成雾滴。由于喷口处不断有溶液经过，不会形成盐的层积，故可雾化高盐试液。允许含盐量高，饱和盐水，粘度影响较小。检出限略有提高，但精密度略有下降，雾化效率略有降低。

　　4、波哥内(Burgener)雾化器

　　对于盐的集积或堵塞雾化器的问题Z佳的解决方法是选用波哥内(Burgener)平行通路雾化器。

　　5、超声波雾化器

　　超声波雾化器是利用超声波震动的空化作用把试液雾化成高密度的气溶胶，相对前面介绍的几种气动雾化器具有更低的检出限、更高的雾化效率、可雾化高盐样品、载气流量和雾化气流量均可分别调节，缺点是记忆效应大，设备复杂、需要去溶装置，成本高。因此，在资金允许的前提下，对于追求痕量分析时更低检出限的考虑选购此雾化器。

ICP-MS雾化器选择要素

　　1、雾化器材质的选择：

　　PFA雾化器和普通材质雾化器选择，耐HF材质一般由聚四氟乙烯、全氟树脂、陶瓷氧化铝、聚酰胺等材料制成，主要用于地质、土壤、半导体、合金等含硅化物样品的检测。另外，普通雾化器由玻璃或石英制成，主要用于环境水质、简单金属、及非HF处理样品检测。

　　2、总溶解固体量TD：

　　总溶解固体量是ICP-MS雾化器Z基本的指标，界限值都在5%、10%、20%、25%、30%、40%(W/v)，其中30%、40%的都是V型或平行雾化器。

　　3、悬浮微粒大小：

　　如ICP-MS测试的样品是悬浮液(如土壤、废弃固体、PVC、塑料、生化样品等的消解液)则一定要用能过通过大微粒的雾化器，否则直接导致其损坏，普通玻璃同心雾化器的一般都可以通过75um的;而V型和平行通道结构的雾化器具有能够通过大微粒的能力。

　　4、测试样品的种类和被测成分含量高低：

　　ICP上用的微量雾化器，适合于含量较高浓度分析和ICP-MS分析。

与ICP-MS的结构相关文文章：
• ICP-MS的基本结构
• ICP-MS主要组成部分

　　ICP-MS是实验室中不可或缺的仪器，那么它跟其他仪器也没什么两样，要人ICP-MS正常的工作，就要严格遵守ICP-MS的使用注意事项，也需要合理的保养及维护!

ICP-MS开机注意事项

　　1、检查气体纯度：

　　①氩气Ar>99.996%，或更高。

　　②碰撞气He>99.999%。

　　2、准备充足的工作气体：

　　①氩气：气罐中Ar实际容量>5%。

　　②DRC，KED气体：使用量非常小，DRC一般0.1~1.2ml/min，KED2~5ml/min。

　　3、检查气体压力：氩气90~110psi;碰撞气15(±5)psi;反应气:15(±5)psi。

　　4、检查炬管及接口是否清洁并且完好

　　①如果炬管上有固体的沉积则需要清洗或者更换炬管

　　②如果炬管变形需要立刻更换炬管

　　③炬管的清洗可以使用稀硝酸或者异丙醇、丙酮等有机溶剂浸泡或超声清洗

　　④如果锥变脏，则需要将锥拆下进行清洗或者更换干净的锥体，可以使用棉签沾取2%稀硝酸擦拭锥的表面，或者使用异丙醇、丙酮等有机溶剂进行超声清洗。清洗完成后用去离子水进行冲洗。清洗前请将O型圈取下，酸或者有机溶剂会导致O型圈使用寿命变短。

　　⑤检查采样锥垫圈及O型圈是否完好，如果发现裂痕或者破损，则需要更换新的采样锥垫圈或者O型圈。

　　5、检查RF线圈：如果发现线圈锈蚀或者破损，请咨询工程师后进行更换或者清洗。

　　6、检查蠕动泵管的状态：如果出现明显的磨损，或者破裂则需要立刻更换泵管。更换泵管后注意蠕动泵的转动方向，确定进液和排液正确。

　　7、检查冷却水是否工作正常：确保循环水无变色或者菌类滋生。

　　8、检查冷却水，压力，温度：①水量：70-80%的总体积;②压力：45.65psi;③温度：18℃±2℃。

　　9、在准备开机点火工作之前确定NexION已经处于Ready状态;ICP-MS面板左侧的LED灯呈绿色开启状态。

　　10、打开NexION软件，在ICP-MS运行界面查看“仪表”参数，确定真空度是否正常，通常ICP-MS待机状态的真空度为5.0e-007托尔及以下。如果真空正常，可以通过软件开启等离子体，通常等离子的点火是在点击等离子体Strat按钮以后60秒，然后在20秒之内稳定，并且打开真空阀门。

　　11、使用2-5%硝酸对ICP-MS清洗10分钟，等离子体点火以后，ICP-MS的真空度一般为1.0e-006托尔或者更低。

　　12、ICP-MS的日常性能检查主要提供仪器状态的参考，用户应该根据不同的分析要求判定ICP-MS的性能状况，日常性能检查达到要求即可进行样品测试。

　　13、创建分析方法，建立运行列表(如果有自动进样器)，选择报告模板，并在Dataset中创建数据保存目录。

　　14、在测定之前使用2%~5%HNO3对ICP-MS进行清洗，然后依次测定空白、标准系列，建立标准曲线，检查标准曲线，然后测定样品序列，即：Blank→标准1，2，3，4→样品。如果有自动进样器，则可以在样品信息列表中进行设置：点击Batch Index→Build Run list→确认列表→Analyze Batch，即可自动执行测试。

　　15、分析完成后，使用2%~5%HNO3对ICP-MS进样清洗3至10分钟，然后取出进样管，排空废液，关闭等离子体。

　　16、等离子体关闭30秒后，可以听到清晰的气阀关闭的声音，冷却气及KED气体阀门关闭。Z后，松开蠕动泵管。关闭氩气、循环水。

ICP-MS使用注意事项

　　1、当ICP-MS点火正常，灵敏度达到ICP-MS标准灵敏度一半以上，其它指标基本正常时，ICP-MS性能均可满足环保、食品安全、RoHS、地质化矿、中西药等分析需求。若发现结果不如预期，一般从分析方法、污染、记忆效应、分析质量控制、仪器维护等角度找原因。

　　2、每10个实际样品间，分析标准溶液中间点一次作为质控样，分析3%稀硝酸一次保证没有记忆效应。质控样误差不超过±10%。3%稀硝酸空白分析，Hg,Pb,As等ZD元素<0.1ppb。

　　3、对于环保、食品、质检、金属材料、RoHS等应用，在线或离线内标是必须的。为了方便检验ICP-MS性能和操作流程标准化，推荐配置随机内标溶液。如果目标测定元素与该内标重叠，可选用其它内标。

　　4、为了保证分析结果的稳定可靠，对于未配置HMI或ISIS(阀进样)装置的ICP-MS，样品的总盐度(TDS，或总溶解固体量)是必须严格控制在0.1%以下。稀释样品一般用3%-5%硝酸。或保证每100mL或100g溶液中溶解的样品量小于0.1g。

　　5、禁止用玻璃(石英)容量瓶或器皿装含HF样品溶液!一般样品也不推荐用玻璃容量瓶定容，样品污染的可能性很大。采用普通滤纸过滤也可能污染样品。对一般样品建议用抽滤或离心。推荐采用一次性塑料样品瓶称重稀释样品而不用容量瓶定容。

与ICP-MS的使用方法相关文文章：
• ICP-MS的检定
• ICP-MS内标法的应用
• ICP-MS的标准溶液

　　ICP-MS是一种分离和检测不同同位素的仪器，即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器，已经在环境、生物、地质、冶金、工业、医学中广泛应用。

ICP-MS对实验室电源的要求

　　ICP-MS用户必须提供安全和干净的地线，Z好不要与其他干扰大的仪器设备共用一个地线，地线的噪音会影响质谱仪正常工作，绝不能使用电源的中线作为安全地线，接地电阻要满足厂家要求。接地要求的目的，一是保障人身安全，二是保障ICP-MS正常工作。

　　几乎所有ICP-MS都要求专线供电，也就是从实验楼总配电室为质谱仪拉一根专用电源线，包括专门的地线，单独给质谱仪供电，一般大型质潜仪都采用此方式。这种方式既可避免其他设备对质谱仪的干扰，同时也避免质谱仪对其他仪器的干扰。

ICP-MS实验室通风方案设计要求

　　1、整体设计要求：

　　①保证ICP-MS实验室室内洁净度;

　　②保证室内正压;

　　③以节约成本(包括运行成本及一次性投资)为原则;

　　④维护简便、维护间隔长;

　　⑤充分保证实验室工作的安全;

　　⑥设计方案合理、具有可操作性;

　　⑦可设计自控系统，集中控制。

　　2、ICP-MS实验室室内通风方案设计要求：

　　①ICP-MS实验室室内通风可在送排风或送回风两种方案中选择一种。

　　②新风在室外采集。

　　③可将房间分区、分系统，实现单开单控，以便节约运行费用。

　　④设置值班风机，保证ICP-MS实验室在长期不使用的情况下，保持正压。

　　3、化学安全柜通风方案设计要求：

　　①化学安全柜内洁净度等级为百级;

　　②化学安全柜内为百级垂直单向流，设计风速为0.42m/s;

　　③化学安全柜相对于房间内压力为负压;

　　④上下推拉窗工作开口高度为200mm，开口面风速为0.5m/s，保证酸气不外溢;

　　⑤采用全送全排通风方案;

　　⑥保证洁净度的送风量全部采用新风，维持开口面风速的风量取自室内;

　　⑦新风在室外采集。

ICP-MS实验室材料选用要求

　　1、ICP-MS实验室整体设计要求：

　　①保证ICP-MS实验室整体美观;

　　②选用材料要求为无机材料，防酸、碱;

　　③符合洁净室设计要求;

　　④防静电，不积尘;

　　⑤坚固耐用便于安装和维护。

　　2、ICP-MS实验室室内装修材质要求：

　　①维护结构材料采用彩钢夹芯板制作。

　　②地面材料：基层：水泥自流坪。表层：抗静电免维护的PVC地板(颜色由招标单位选择)。

　　③门、窗材料：采用铝合金型材制作。

　　3、ICP-MS实验室室内工艺设备材质要求：

　　①化学安全柜材料：外层：采用冷扎钢板喷塑制作。内壁：采用PVC板制作。上下推拉窗：采用5mm的钢化玻璃，表面进行防腐处理。

　　②仪器台、水盆台、边实验台台面：采用实芯理化板，厚度12.7mm。

　　③边实验、样品柜、试剂柜、水盆柜等柜体材料：采用中密度板板式结构，金属件连接，但连接件外表加装塑料扣件达到防腐作用，注：试剂柜带通风。超净台的下柜带排风。

　　④柜拉手材料：采用全塑拉手。

　　⑤电器插座：采用防水插座、防水开关，防止腐蚀性液体溅入内部，腐蚀内部金属件。

　　⑥超净工作台内部的GX过滤器：采用玻璃纤维滤纸的无隔板过滤器。

　　⑦水盆及水龙头：水盆为pp材料，水龙头要防腐。

　　4、ICP-MS实验室送排风系统材质要求：

　　①送风管道：采用镀锌钢板，厚度0.5～1.0mm。

　　②排风管道：采用PVC或玻璃钢材料，厚度4~8mm。

　　③GX过滤器：采用塑料隔板，玻璃纤维滤纸的GX过滤器。

　　④送风口：采用铝合金制作的风口。

　　⑤回风口：铝合金材料双层可调风口。

　　⑥排风机：采用PVC或玻璃钢防腐风机。

与ICP-MS的维修保养相关文文章：
• ICP-MS的维护方法
• ICP-MS的维护保养
• ICP-MS的日常维护

　　ICP-MS，就是“以ICP方式离子化的”质谱，也就是说，还有其它种类的质谱，有时，人们也会叫“ICP质谱”。那么他们和AAS有何区别?

ICP-MS、ICP-AES及AAS简介

　　对于拥有ICP-AES技术背景的人来讲，ICP-MS是一个以质谱仪作为检测器的等离子体(ICP)，而质谱学家则认为ICP-MS是一个以ICP为源的质谱仪。事实上，ICP-AES和ICP-MS的进样部分及等离子体是及其相似的。ICP-AES测量的是光学光谱(165～800nm)，ICP-MS测量的是离子质谱，提供在3～250amu范围内每一个原子质量单位(amu)的信息，因此，ICP-MS除了元素含量测定外，还可测量同位素。

　　AAS是原子吸收光谱，因为只利用原子光谱中单色光照射，所以只能检测一种元素的含量，不过检测限比较低而且重现性比较好。ICP-AES是原子发射光谱，检测原子光谱中的多条谱线，检测限也比较低，而且多通道的可以同时检测多种原子和离子，比较方便，重现性也不错。ICP-MS是ICP质谱联用，利用质谱检测同位素含量来检测元素的含量，检出限Zdi，效果Z理想。

　　适用范围：AAS用于已知元素含量的检测，ICP可以用于已知，也可以用于未知，适合多元素分析，ICP-MS由于比较贵而且检出限Zdi，一般是用作标准测量的时候。

ICP-MS、ICP-AES及AAS的区别

　　1、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)，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。

　　2、干扰

　　ICP-MS的干扰：质谱干扰、基体酸干扰、双电荷离子干扰、基体效应、电离干扰、空间电荷效应。

　　ICP-AES干扰：光谱干扰、基体效应、电离干扰。

　　GFAAS干扰：光谱干扰、背景干扰、气相干扰、基体效应。

　　3、容易使用度

　　在日常工作中，从自动化来讲，ICP-AES是Z成熟的，可由技术不熟练的人员来应用ICP-AES专家制定的方法进行工作。ICP-MS的操作直到现在仍较为复杂，自1993年以来，尽管在计算机控制和智能化软件方面有很大的进步，但在常规分析前仍需由技术人员进行精密调整，ICP-MS的方法研究也是很复杂及耗时的工作。GFAAS的常规工作虽然是比较容易的，但制定方法仍需要相当熟练的技术。

　　4、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Z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。

　　5、线性动态范围LDR

　　ICP-MS具有超过10^5的LDR，各种方法可使其LDR开展至10^8，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Z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。

　　ICP-AES具有10^5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。

　　GFAAS的LDR限制在10^2～10^3，如选用次灵敏线可进行高一些浓度的分析。

　　6、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。

　　GFAAS的短期精密度为0.5～5%RSD，长期精密度的因素不在于时间而视石墨管的使用次数而定。

　　7、样品分析能力

　　ICP-MS有惊人的能力来分析大量测定痕量元素的样品，典型的分析时间为每个样品小于5分钟，在某些分析情况下只需2分钟。

　　ICP-AES的分析速度取决于是采用全谱直读型还是单道扫描型，每个样品所需的时间为2或6分钟，全谱直读型较快，一般为2分钟测定一个样品。

　　GFAAS的分析速度为每个样品中每个元素需3～4分钟，晚上可以自动工作，这样保证对样品的分析能力。

　　8、运行的费用

　　ICP-MS开机工作的费用要高于ICP-AES，因为ICP-MS的一些部件有一定的使用寿命而且需要更换，这些部件包括了涡轮分子泵、取样锥和截取锥以及检测器。对于ICP-MS和ICP-AES来讲，雾化器与炬管的寿命是相同的。如果实验室选用了ICP-AES来取代ICP-MS，那么实验室Z好能配备GFAAS。GFAAS应计算其石墨管的费用。在上述三种技术中Ar气的费用是一笔相当的预算，ICP技术Ar费用远高于GFAAS。

与ICP-MS的分类相关文文章：
• SP-ICP-MS的工作原理
• ICP-TOF-MS的原理及特点
• LA-ICP-MS的原理及应用

　　ICP-MS的发展已经有20年的历史了，在长期的发展中，人们不断的将新的技术应用于ICP-MS的设计中，形成了各类ICP-MS。ICP-MS主要分为以下几类：四极杆ICP-MS，高分辨ICP-MS(磁质谱)，ICP-tof-MS。

ICP-MS在环保行业的应用

　　环境样品种类繁多，低基体样品主要包含各类水样，高基体样品包含污水，土壤，岩样，各类沉积物和空气中的粉尘，基体适中的样品包括动植物样品。

　　环境样品分析的特点以及对ICP-MS的要求如下：

　　①分析元素种类较多，更偏重于有毒有害元素，重金属测定，要求ICP-MS具有多元素同时检测能力。

　　②分析元素浓度范围变化较大，需要分析主量元素同时分析痕量元素，要求ICP-MS具有宽动态线性范围。

　　③某些元素，例如Cd，As，Hg等的法规要求限值较低，因此要求ICP-MS具有极低的检测下限。

　　④对于高基体样品，希望ICP-MS的基体效应和干扰尽量的少。

　　⑤同时希望ICP-MS具有高通量分析能力，满足繁忙的实验室工作需要。

　　⑥ICP-MS与色谱联用进行元素的形态和价态分析。

　　1、空气样品分析

　　有学者建立了用ICP-MS测定PM2.5中金属元素的分析方法。采用微波消解系统处理样品。对某市的测定结果表明，该市PM2.5的主要污染来源是人为源，其中主要是燃煤尘和冶金尘。

　　2、水样分析

　　有学者用ICP-MS同时测定农田灌溉水中铬、镍、铜、锌、砷、镉、铅等7种重金属元素，在优化的仪器条件下，各元素的标准曲线相关系数全部达到0.9999以上;样品测定精密度为1.52%～4.10%;各元素检出限在0.000246μg·L-1～.260μg·L-1之间;样品加标回收率在91.6%～112.5%之间。测定国家标准物质铜铅锌镉镍铬和砷环境标准样品，各元素的准确度达到97.1%～106.4%，结果令人满意。

　　3、土壤样品分析

　　有学者报道了用ICP-MS法直接测定水稻田表层土壤中的重金属元素Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Mn含量的方法。土壤样品经HNO3-HF-HClO4彻底消化后，加入内标元素45Sc、115In、204Tl，采用内标法进行测定。通过优化仪器的工作参数，选择待测元素适当地测定同位素。该方法的加标回收率是98.0%～102.0%，相对标准偏差是2.2%～3.5%，具有线性范围宽、简单、快速、准确等特点。

ICP-MS在食品行业的应用

　　检测项目：

　　在食品检验实验室，重要的检测方向是安全卫生项目的检测。检测元素主要是痕量的、危害大的元素。如Pb、As、Hg、Cd、Cr、Cu、Sn、Al、Ni……主要以总量的测量为主，也有一小部分需要检测元素的形态。

　　食品中有害元素的检测特点：

　　限量严格：由于食品直接摄入，其中的有害元素对人体的危害非常直接，所以各国都制定了严格的限量要求来控制有害元素的摄入量。由于限量严格，必须在很低的水平上进行测量，这需要高要求的分析技术来完成。

　　检测量大：食品安全关注高，种类多，批次大，有时检测流程要求也高。

　　ICP-MS在食品行业的应用：

　　有学者研究了蔬菜中Ag、Al、As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Zn、Hg14种元素同时准确测定的方法。用具孔电子控温加热板蒸干蔬菜样品，高压密闭微波化学工作站消解蔬菜干样，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定蔬菜中的14种元素。优化了微波消解条件和仪器测定条件。

　　有学者借助先进的ICP-MS技术对四种葡萄酒中的各种重金属和微量元素进行了系统的研究。结果发现葡萄酒中含有丰富的人体所必需的元素，其中大量元素有七种，微量元素有29种，并进行系统的比较，结果发现，在微量元素中重金属含量较少，从多到少分别是:As>Cr>Pb>Cd，As不超过50ng·mL-1，符合国家食品卫生标准。

　　有学者借助于ICP-MS对转基因玉米及其亲本中重金属进行了测定。结果显示，外源基因的整合导致了转基因玉米重金属(Ni，Cu，Cd，As，Cr，Zn和Hg)含量显著低于亲本对照，两对转基因抗虫玉米及其亲本对比结果相似;但是有的重金属(V，Co，Pb)含量与对照相比变化没有明显规律。这些结果说明转Bt基因玉米籽粒中重金属含量会受到Bt基因的影响，但是影响的方向和机理上不清楚。

ICP-MS在医药行业的应用

　　如今，ICP-MS已被引进到药物研究分析领域中，包括药物及其代谢产物定量分析、体内药物分析、药物的一般杂质检查及中药质量评价和控制等。

　　现有的常用分析手段主要是面向有机合成药物，ICP-MS作为一种现代无机分析技术，不仅能胜任无机药物分析这一任务，还能将有机药物分析转化成简单的无机分析。ICP-MS成了较为理想的选择，它克服了电喷雾(ESI)、紫外(UV)定量分析“与样品分子结构有关”的局限，且不必选择与待测物结构相同或相似的标准物进行定量分析。

　　有学者报道了用ICP-MS对放射性诊断用药高锝酸盐中的锝进行定量测定，测量的水平达到200pg/ml。在ICP-MS的应用中，对定量分析研究较为重要的元素有：①碱金属和碱土金属;②过渡元素中的铬、铁、铜、锌等，它们与酶相关联;③贵重金属铂等与药物ZL相关;④非金属磷、硫、硒、氯、溴等，它们是有机物中常见的杂原子;⑤其它元素，包括汞和砷等。ICP-MS也常用于分析放射性元素，因此只要待测物含有上述任何一种元素就可以用ICP-MS进行快速定量分析。

　　有学者应用LC与ICP-MS联用定量分析了该药物所含的17种杂质及西咪替丁的含量，其中2种杂质无法用ESI-MS进行结构确证。该研究结合运用了无机质谱和有机质谱，结果表明ICP-MS能够定量到0.08%的主成分水平。

与ICP-MS的应用相关文文章：
• ICP-MS的应用进展
• ICP-MS的用途
• ICP-MS联用技术的应用

　　Z初的ICP-MS的概念出现在1970年，是源于继ICP-AES技术快速发展之后而产生的对下一代多元素分析仪器系统的需求。尽管那时ICP-MS没进入市场，但很明显，特别是对于地球化学分析来说，基体问题是很严重的。

ICP-MS的发展历史

　　1974年产出diyi台ICP商品机：

　　上世纪60年代末期，采用电感耦合等离子体源的原子光谱技术成为当时应用于微量元素分析的一项非常有前途的技术。1970年人们注意到，使用当时的光谱仪分析岩石样品中的微量元素遇到高浓度基体(高于30%)时，基体谱线会对微量元素产生明显的干扰。对富含谱线的基体元素Ca、Al、Fe等来说，产生的干扰尤为严重。这种潜在的制约因素存在促使人们寻求其它的多元素微量分析方法，直至1974年才由美国生产出diyi台商品机，该仪器用于溶液分析。

　　1974年直流等离子体技术突破：

　　经过尝试，认为常压电流(DC)和射频(RF)等离子体在应用中显出这种作用，特别是ICP作为发射源使等离子体中分析物有效电离能够满足新一代仪器源的要求。同时也注意到惰性气体在大气压下的电等离子体可能是一个很好的离子源。因此人们采用四极杆质量分析器和通道式离子检测器开展可行性研究。Gray在1974年完成了直流等离子体技术突破。

　　1975-1980年ICP与MS结合：

　　一些项目研究也随之在美国和加拿大两国开展，美国研究人员主要采用ICP,而加拿大研究人员采用微波诱导等离子体MIP(1981)，后来也改用ICP(1983)。在此期间美、英建立了密切的项目合作关系，共同解决ICP与MS结合时的一系列关键技术问题：

　　(1)由于ICP高温射频场带来的问题;

　　(2)高温等离子体与质谱的接口问题;

　　(3)如何降低等离子体对地电位问题等。

　　1981年获得diyi张ICP谱图：

　　而这些问题的集中于必须提供一个样品入射孔，同时入射孔也要足够大，以避免在它前面形成一个冷界面层。这就要求孔径不小于0.2mm，还要改进设备提取气体能力。1981年Gray在Surrey实验室设计完成了ICP源上所预期性能的设备，获得了diyi张ICP谱图(Gray，1982;Date和Gray，1983a;Gray和Date，1983;Gray，1986a)。

　　1984年实验室首次安装ICP-MS：

　　1983年英国VG公司与加拿大Sciex公司率先推出世界上diyi台ICP-MS。1984年在用户实验室才首次安装ICP-MS。在此以后ICP-MS在化学分析中广泛应用开来。

ICP-MS发展现状

　　现在ICP-MS已在地质、环境、医学、材料、石油化工等诸多领域得到了广泛应用。在核工业中，ICP-MS的应用也得到了不断地深化。在20世纪80年代ICP-MS的研究主要集中在仪器分析特点的讨论、潜力的发掘以及一些简单样品的分析上，随着应用的深入和被分析样品的复杂化，90年代ICP-MS一方面被用来完成极为困难的分析任务，其样品处理和进样装置常常需要作特别的考虑和设计，甚至整个ICP-MS都需改装，而在另一方面，作为快速、简便、有力的分析工具，ICP-MS正逐渐应用到生产或其它研究的例行分析中，每天可测量数百个样品，提供大量的数据。

　　就ICP-MS本身而言，以扇形磁铁代替四极杆形成HR-ICP-MS的技术已经成熟并实现了商业化，这种高分辨率的能力在许多应用领域中都是很有价值的。以多接收检测器代替单接收检测器也是ICP-MS发展的趋势，尤其是对同位素比值精密分析来说这是极为必要的。ICP-MS的操作软件将越来越易于操作且功能将越来越强大，整个ICP-MS的自动化程度会不断提高。以飞行时间为质量分析器的ICP-MS现在已经由LECO和GBC公司实现了商品化。

　　在所有ICP-MS技术的发展和改进中，进样及联用技术始终是其Z为活跃的研究领域之一，尽管诸如HPLC、IC、FI、ETV、LA等样品处理和进样装置已经实现了商业化并可很容易地与ICP-MS进行耦合，但这方面的研究和应用仍将是今后ICP-MS发展的ZD。FI已经发展成为一种在线自动化的样品预处理技术，并使多种分析技术的在线联机检测成为可能，这对核工业中中、强放射性的样品分析来说往往是至关重要的。随着人们对生物学、核工业等领域中元素的存在形态日益重视，色谱与ICP-MS的联用技术已经得到了长足的发展和应用。

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