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ICP-MS全稱是電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，它是一種將ICP技術(shù)和質(zhì)譜結(jié)合在一起的分析儀器。ICP利用在電感線圈上施加的強(qiáng)大功率的高頻射頻信號在線圈內(nèi)部形成高溫等離子體，并通過氣體的推動(dòng)，保證了等離子體的平衡和持續(xù)電離，在ICP－MS中，ICP起到離子源的作用，高溫的等離子體使大多數(shù)樣品中的元素都電離出一個(gè)電子而形成了一價(jià)正離子。質(zhì)譜是一個(gè)質(zhì)量篩選和分析器，通過選擇不同質(zhì)核比（m/z）的離子通過來檢測到某個(gè)離子的強(qiáng)度，進(jìn)而分析計(jì)算出某種元素的強(qiáng)度。

ICP-MS的分析能力包括：半定量分析、定量分析、同位素稀釋法和同位素比值法等。

1、半定量分析在分析工作中，ICP-MS提供了一種非常快速的半定量分析模式。該模式用于快速了解待分析樣品的物質(zhì)組成基體情況，以便確定目標(biāo)元素的存在以及可能出現(xiàn)的干擾。用這項(xiàng)技術(shù)，不需要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的校準(zhǔn)，可以測量一個(gè)未知樣品中大約80種元素的濃度。對于絕大多數(shù)元素，其測定誤差小于20％。

用不同的儀器進(jìn)行半定量分析時(shí)，方法有細(xì)微的變化，但基本原理都是測量全部的質(zhì)譜圖而不是詳細(xì)說明單個(gè)的元素或質(zhì)量。在ICP-MS分析中可通過一系列質(zhì)譜掃描很容易地獲得整個(gè)質(zhì)量范圍內(nèi)的質(zhì)譜信息，這種方法依據(jù)的原理是每一個(gè)元素的天然同位素豐度是固定的。通過測量一個(gè)元素的所有同位素的強(qiáng)度、校正常見的譜線干擾——包括有分子離子、多原子離子及同量異位素離子干擾，運(yùn)用方法學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合，通過比較校正后的強(qiáng)度與存儲(chǔ)的天然同位素強(qiáng)度響應(yīng)表之間的差異，對樣品中元素進(jìn)行半定量分析。
半定量分析方法，正如其名，在快速鑒定未知樣品方面是一種非常好的方法。

2、定量分析定量分析是應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)品和工作曲線等對目標(biāo)元素的含量等進(jìn)行精確的濃度測定。包括外標(biāo)法、標(biāo)準(zhǔn)加入法、加入校正法和內(nèi)標(biāo)法等。

①外標(biāo)法外標(biāo)法首先測量空白溶液，然后測量一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液以做出一條校準(zhǔn)曲線，這條曲線覆蓋了預(yù)期的濃度范圍，再進(jìn)行未知樣品的測量并在校準(zhǔn)線上讀取相應(yīng)的分析強(qiáng)度值。

②標(biāo)準(zhǔn)加入法這種校準(zhǔn)模式是在樣品中加入已知濃度的被分析物來測量樣品，從而為降低特定樣品的基體效應(yīng)提供了一種有效的方法。在標(biāo)準(zhǔn)加入法中，首先測量的是空白溶液的強(qiáng)度；隨后，在樣品中加入每一種已確定濃度的元素的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來加標(biāo)樣品溶液；然后，使用儀器測量加標(biāo)后的樣品的響應(yīng)，對于每一種已加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的元素得到一條校準(zhǔn)曲線。用已扣除本底的每一種被加標(biāo)元素的強(qiáng)度對其濃度值作圖可得到校準(zhǔn)曲線。做出校準(zhǔn)曲線后，對未加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的樣品溶液進(jìn)行分析并與校準(zhǔn)曲線相比較。根據(jù)校準(zhǔn)曲線的斜率及其在X軸上的截距，儀器附帶的軟件會(huì)給出未知樣品中未被加標(biāo)的被分析物的濃度。

③加入校準(zhǔn)法對于“標(biāo)準(zhǔn)加入法”而言，其不足之處在于：對于每一次測量中感興趣的被分析物都要被加標(biāo)，當(dāng)分析物很多樣品時(shí)，工作量很大。因此，在ICP-MS上，一種作為“標(biāo)準(zhǔn)加入法”的替代方法——“加入校準(zhǔn)法”被廣泛應(yīng)用。但是，這種方法只適用于分析的樣品具有相似基體的情況。它的基本原理與“標(biāo)準(zhǔn)加入法”相似，但是只在第一個(gè)樣品(或是有代表性的樣品)中加入已知濃度的被分析物的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后，在假設(shè)所有樣品與第一個(gè)樣品具有相似基體的基礎(chǔ)上，分析測量其余的一批樣品并與校準(zhǔn)曲線相對照。

④內(nèi)標(biāo)法在ICP-MS上經(jīng)常使用的一種校準(zhǔn)方法是“內(nèi)標(biāo)法”。本質(zhì)上來說，這種方法一般被認(rèn)為不是一種技術(shù)，而是用于校正樣品基體組成類型和濃度變化引起的分析物靈敏度的變化。內(nèi)標(biāo)法的分析過程是在樣品分析之前，在空白溶液中加入一種非分析物的同位素，經(jīng)典的方法是在樣品中加入3～4種內(nèi)標(biāo)元素，其質(zhì)量范圍需覆蓋感興趣的分析元素。通過比較未知樣品中內(nèi)標(biāo)元素的強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度之間的比值，運(yùn)用軟件來調(diào)節(jié)未知樣品中的分析物濃度。
根據(jù)所使用的分析技術(shù)，內(nèi)標(biāo)法的應(yīng)用是有變化的。對于定量分析，選擇內(nèi)標(biāo)元素是根據(jù)它與被分析元素的電離特性相似性。每一種內(nèi)標(biāo)元素根據(jù)一組分析物而分類。儀器的軟件假設(shè)：在一組元素中，所有元素的強(qiáng)度受基體的影響是相似的。在未知樣品中，內(nèi)標(biāo)元素強(qiáng)度的比值變化可用于校準(zhǔn)分析物的濃度。

3、同位素稀釋法“同位素稀釋法”是一種絕對的定量分析方法：通過加入一定量的已知同位素，改變一個(gè)元素的兩個(gè)同位素的天然豐度。此法被認(rèn)為是元素分析中較準(zhǔn)確和精密的分析方法之一。應(yīng)用“同位素稀釋法”的先決條件是元素必須至少具有兩個(gè)穩(wěn)定的同位素。該方法的工作原理是在樣品溶液中加入已知量的經(jīng)富集的穩(wěn)定同位素進(jìn)行樣品稀釋。

4、同位素比值法應(yīng)用ICP-MS分析確定單個(gè)同位素的能力，同時(shí)也適于測量另一個(gè)同位素，這種技術(shù)被稱為“同位素比值法”。一個(gè)樣品中的兩個(gè)或更多的同位素比值可提供非常有用的信息，包括：為判斷地質(zhì)構(gòu)成的年代提出佐證；更好地了解動(dòng)物的新陳代謝；還有助于識別環(huán)境污染的來源。與同位素稀釋法相似，同位素比值分析技術(shù)的原理也是精確測量樣品中某一元素的兩個(gè)同位素的比值。例如，將204P206Pb的強(qiáng)度進(jìn)行比較。另一方面，也可以將一種元素的同位素與其它所有參考同位素進(jìn)行比較。