Che cos'è uno spettrometro di massa al plasma accoppiato induttivamente?
Uno spettrometro di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) viene utilizzato per determinare la concentrazione di elementi particolari in campioni di roccia e suolo per studi geologici. La capacità di identificare il contenuto dei campioni è utile nell'esplorazione dei minerali. Un ibrido di uno spettrometro di massa al plasma accoppiato induttivamente è utile nel fornire l'età isotopica dei minerali per la datazione radiometrica. Questa tecnologia è stata utilizzata per la prima volta negli anni '60 come metodo per coltivare cristalli. È stato migliorato per l'uso come strumento analitico per scopi ambientali.
Gli spettrometri di massa al plasma accoppiati induttivamente funzionano rapidamente e sono adatti per l'analisi di grandi quantità di sedimenti e campioni di terreno. Una soluzione di sedimento o roccia viene posta nel plasma e la concentrazione del campione viene determinata dalla luce emessa. L'apparecchiatura può identificare più di 40 elementi. L'argon è uno degli elementi che uno spettrometro di massa non è in grado di identificare.
L'apparecchiatura ICP-MS ha tre tubi, che normalmente sono fatti di silice e creano la parte della torcia dell'attrezzatura. La parte della torcia dell'attrezzatura si trova in una bobina, raffreddata con acqua, all'interno di un generatore di radiofrequenza. Quando i gas attraversano la torcia, viene attivato un campo di radiofrequenza. Il gas all'interno della bobina diventa quindi conduttivo.
Uno spettrometro di massa al plasma accoppiato induttivamente misura quindi la luce emessa dagli ioni nel campione. La luce viene convertita in segnali elettrici e l'intensità dei segnali risultanti viene confrontata con le intensità note. La corrispondenza dei risultati con le informazioni note è ciò che identifica l'elemento. Gli elementi possono avere molte lunghezze d'onda, il che rende l'esperienza un fattore critico durante l'esecuzione dell'analisi.
In geocronologia viene utilizzato uno spettrometro di massa al plasma accoppiato induttivamente multicollector (MC-ICPMS). La geocronologia utilizza la misurazione del decadimento radioattivo per determinare l'età di un campione. In questo sistema, gli ioni sono prodotti dall'introduzione nel plasma che rimuove gli elettroni, lasciando gli ioni positivi. Gli ioni vengono accelerati e quindi focalizzati. Il raggio focalizzato passa attraverso un filtro, che separa gli ioni in base alla loro massa.
Sia l'MC-ICPMS che l'ICP-MS utilizzano il sistema di confronto delle tensioni misurate per ottenere risultati scientifici. Spettrometri di massa al plasma accoppiati induttivamente possono essere trovati in laboratori che sono coinvolti nel campionamento del suolo e dell'acqua. Sono utili negli studi di geochimica ed ecologia chimica. Sono in grado di rilevare zolfo, fosforo e boro, quindi funzionano molto bene per testare la purificazione nei sistemi di distribuzione dell'acqua.