Vad är en induktiv kopplad plasmamasspektrometer?

En induktiv kopplad plasmamasspektrometer (ICP-MS) används för att bestämma koncentrationen av speciella element i en berg- och jordprov för geologiska studier. Förmågan att identifiera innehållet i proverna är fördelaktigt vid mineralutforskning. En hybrid av en induktivt kopplad plasmamasspektrometer är användbar för att tillhandahålla den isotopiska åldern för mineraler för radiometrisk datering. Denna teknik användes först på 1960-talet som en metod för att odla kristaller. Det har förbättrats för användning som ett analytiskt verktyg för miljöändamål.

Induktivt kopplade plasmamasspektrometrar fungerar snabbt och är väl lämpade för analys av stora mängder sediment och markprover. En lösning av sediment eller sten placeras i plasma, och koncentrationen av provet bestäms av det utsända ljuset. Utrustningen kan identifiera mer än 40 element. Argon är ett av de element som en masspektrometer inte kan identifiera.

ICP-MS-utrustningen har tre rör, som normalt är tillverkade av kiseldioxid och skapar facklan för utrustningen. Utrustningens fackelparti finns i en spole, som kyls med vatten, i en radiofrekvensgenerator. När gaser körs genom facklan aktiveras ett radiofrekvensfält. Gasen inuti spolen blir sedan ledande.

En induktivt kopplad plasmamasspektrometer mäter sedan ljuset som avges av jonerna i provet. Ljuset konverteras till elektriska signaler och de resulterande signalernas intensitet jämförs med kända intensiteter. Matchningen av resultaten till känd information är det som identifierar elementet. Element kan ha många våglängder, vilket gör erfarenhet till en kritisk faktor vid analys.

En multikollektorinduktiv kopplad plasmamasspektrometer (MC-ICPMS) används i geokronologi. Geokronologi använder mätningen av radioaktivt sönderfall för att bestämma ett provets ålder. I detta system produceras joner genom införande i plasma som remsar bort elektroner, vilket lämnar de positiva jonerna. Jonerna accelereras och fokuseras sedan. Den fokuserade strålen passerar genom ett filter som separerar jonerna baserat på deras massa.

Både MC-ICPMS och ICP-MS använder systemet för att jämföra uppmätta spänningar för att få vetenskapliga resultat. Induktivt kopplade plasmamasspektrometrar finns i laboratorier som är involverade i provtagning av mark och vatten. De är användbara i geokemi och kemiska ekologistudier. De kan upptäcka svavel, fosfor och bor, så de fungerar mycket bra för att testa rening i vattenfördelningssystem.