ICP-MS仪器性能比对
原子吸收分光计与ICP—MS两种仪器的优劣比较数据分析
原子吸收分光计与ICP—MS两种仪器的优劣比较数据分析摘要很多经费充足的单位，在采购仪器的时候喜欢采购贵的、精密的仪器，但是这样不仅导致后期的运行和维护费用高，也对从事仪器操作人员的素质有更高的要求，造成了財力和人力的浪费，文章从检出限、精密度、准确度等方面比较了原子吸收分光光度计与电感耦合等离子体质谱仪两种仪器的优劣，反对了贵仪器等于好仪器的观点，为实验室的仪器购置提供参考。
关键词原子吸收分光光度计；电感耦合等离子体质谱仪；仪器的优劣1 实验部分1.1 实验器材（1）原子吸收分光光度计，配有乙炔-空气燃烧器，光源选用空心阴极灯；型号：PinAAcle900T；生产厂家：Perkin Elmer（珀金埃尔默股份有限公司）。
（2）电感耦合等离子体质谱仪；型号：NexION 300X；生产厂家：Perkin Elmer （珀金埃尔默股份有限公司）。
（3）温控电热板、聚四氟乙烯烧杯、聚乙烯容量瓶、移液管、玻璃棒等一般实验室常用仪器设备。
1.2 实验条件实验条件均在《GB 7475-87，水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》和《HJ 700-2014，水质65种元素的测定电感耦合等离子体质谱法》两种标准方法规定的条件下进行。
2 仪器性能比较2.1 标准曲线的绘制（1）F-AAS的标准曲线（以铜为例，标液浓度为10.0mg/L）配制如下系列标准溶液（单位mg/L），0.00、0.25、0.50、1.50、2.50、5.00，响应值依次为，0.0000、0.0442、0.0890、0.2588、0.4110、0.8285。
得到的标准曲线截距a=0.00493，斜率b=0.16478，相关系数r=0.9994。
（2）ICP-MS的标准曲线（以铜为例，标液浓度为1.00mg/L）配制如下系列标准溶液（单位?g/L），0.00、5.00、10.00、50.00、100.00、500.00，响应值依次为，3420.4、48482.1、90948.6、409156.6、728871.3、4690227.3。
布鲁克ICP-MS与其他品牌对比
仪器型号aurora M90Agilent 7700x/7700s Thermo iCAP Q series ICP-MS PE NexION 300Q/300X/300D/300S 仪器外观仪器构造仪器采用落地式设计，所有真空帮浦与机械帮浦均装置于仪器内部，空间运用简单。
仪器采用桌上型设计，机械帮浦放置于仪器外部。
仪器采用桌上型设计，机械帮浦放置于仪器外部。
仪器采用桌上型设计，机械帮浦放置于仪器外部。
仪器尺寸896 mm W x 722 mm D x 1316 mm H 730 mm W x 620 mm D x 595 mm H (不含机械帮浦之体积)772 mm W x 748 mm D x 1080 mm H (不含机械帮浦之体积)1225 mm W x 750 mm D x 760 mm H进样系统标准配备Peltier-cooled spraychamber，可由计算机控温自室温至-15°C。
标准配备Peltier-cooled spraychamber，可由计算机控温自20°C至-5°C。
采用半导体制冷装置(Peltier-cooledspraychamber)，对雾化室制冷控温范围-10～20℃。
无spraychamber冷却装置。
蠕动帮浦由计算机自动控制并优化，三通道设计。
计算机控制，三信道设计。
计算机控制，四信道设计。
计算机控制，三信道设计。
气体控制由计算机单一按键自动优化所有气体流速，包括CRI II反应接口气体计算机控制气体流量。
计算机控制气体流量。
计算机控制气体流量。
RF系统Solid State 27.12MHz RF generator，600–1600 W in 10 W increments。
Solid State 27MHz RF generator，500–1600W in 10 W increments。
Solid State 27.12MHz RF generator，500–1600 W in 10 W increments。
原子吸收分光计与ICP—MS两种仪器的优劣比较数据分析
原子吸收分光计与ICP—MS两种仪器的优劣比较数据分析作者：张玲龙静涛曾程谭懿王志瑞来源：《科学与信息化》2017年第26期摘要很多经费充足的单位，在采购仪器的时候喜欢采购贵的、精密的仪器，但是这样不仅导致后期的运行和维护费用高，也对从事仪器操作人员的素质有更高的要求，造成了财力和人力的浪费，文章从检出限、精密度、准确度等方面比较了原子吸收分光光度计与电感耦合等离子体质谱仪两种仪器的优劣，反对了贵仪器等于好仪器的观点，为实验室的仪器购置提供参考。
关键词原子吸收分光光度计；电感耦合等离子体质谱仪；仪器的优劣1 实验部分1.1 实验器材（1）原子吸收分光光度计，配有乙炔-空气燃烧器，光源选用空心阴极灯；型号：PinAAcle900T；生产厂家：Perkin Elmer（珀金埃尔默股份有限公司）。
（2）电感耦合等离子体质谱仪；型号：NexION 300X；生产厂家：Perkin Elmer（珀金埃尔默股份有限公司）。
（3）温控电热板、聚四氟乙烯烧杯、聚乙烯容量瓶、移液管、玻璃棒等一般实验室常用仪器设备。
1.2 实验条件实验条件均在《GB 7475-87，水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》和《HJ 700-2014，水质 65种元素的测定电感耦合等离子体质谱法》两种标准方法规定的条件下进行。
2 仪器性能比较2.1 标准曲线的绘制（1）F-AAS的标准曲线（以铜为例，标液浓度为10.0mg/L）配制如下系列标准溶液（单位mg/L），0.00、0.25、0.50、1.50、2.50、5.00，响应值依次为，0.0000、0.0442、0.0890、0.2588、0.4110、0.8285。
得到的标准曲线截距a=0.00493，斜率b=0.16478，相关系数r=0.9994。
（2）ICP-MS的标准曲线（以铜为例，标液浓度为1.00mg/L）配制如下系列标准溶液（单位µg/L），0.00、5.00、10.00、50.00、100.00、500.00，响应值依次为，3420.4、48482.1、90948.6、409156.6、728871.3、4690227.3。
ICP-MS性能比较
PE公司的炬设计采用了一个PlasmaLok技术，采用两路射频不需要屏蔽装置。
ICP炬管调节炬管XY轴还是旋钮手动调节.
截取锥0.9,
Thermo的离子透镜名字叫Infinity II型离子透镜。也是离轴设计。具体情况不详，从现有资料看，和Agilent设计差不多，也有负压提取，同时采取离轴设计，避免中性粒子的干扰，并达到传输离子、聚焦至四级杆的目的。据Thermo介绍，该系统是免维护的。
ICP炬是固态数控27.12MHz的射频发生器。
ICP-MS主流产品比较
品牌
Agilent
PE
Thermo
Varian
实验室使用调查
44.59%
29.94%
22.29%
7.01%
代表产品
Agilent 7500CX，7500CS
PE Elan DRC-e，PE Elan DRC II， Elan 9000
Thermo X2
Varian 820, 810
PE标配的进样系统和其它三家有很大不同，采用聚苯硫醚材料的正交雾化器和Ryton雾室，缺点是由于雾化效率低，所以灵敏度相对要低。优点是经用。经用表现为耐高盐、耐氢氟酸、无机有机（100%有机溶液不行，10%甲醇以下没问题，具体可咨询公司或大家补充）都能上，而且材料质地好，不象石英的要操作小心。
PE标配的进样系统没有降温系统，雾化效率也低一点。
DRC和其它碰撞反应最大的不同就是这个反应池是一个四级杆设计。DRC-e可以使用包括甲烷、氧气、氢气和氦气在内的任何一种气体，DRC II还可以用氨气、氧化氮等强反应气。由于其反应原理，被测离子在DRC中受影响小。PE的DRC需要针对不同质量数和干扰进行特别的设置，也就是说其气体类型和参数设置针对性比较强，在多元素测量中有些困扰。
ICP-MS与ICP-AES、AAS方法的比较
ICP-MS与ICP-AES、AAS方法的比较本文对ICP-MS法与ICP-AES、AAS方法的优点与不足进行了比较，对于选择仪器和方法颇有参考价值。
（1）检测性ICP-MS是一个以质谱仪作为检测器的等离子器的等离子体，ICP-AES和ICP-MS的进样部分及等离子体是极其相似的。
ICP-AES测量的是光学光谱（120n m～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，还可进行同位素测定，尤其是其检出限给人极深刻的印象，其溶液的检出限大部分为ppt级。
石墨炉AAS 的检出限为1～10ppb，一些元素也可得到亚ppb级的检出限。
但由于ICP-MS的耐盐量较差，ICP-MS的检出限实际上会变差多达50倍，一些轻元素（如S、Ca、Fe、K、S）在ICP-MS中有严重的干扰，其实际检出限也很差。
下表列出这几种方法的检出限的比较（如表1）：表1ICP-MS、ICP-AES与AAS方法检出限的比较Table 1 Detection limit comparison of ICP-MS，ICP-AES and AAS (mg/L)元素ICP-MS ICP-AES GF-AAS F-AAS 元素ICP-MS ICP-AES GF-AAS F-AASAg 0.003 0.3 0.01 1.5 Ga 0.001 4.0 0.1 50Al 0.006 0.2 0.1 45 Ge 0.003 6.0 3 100As 0.006 0.9 0.2 30 Hf 0.0006 3.3 - 300Au 0.001 0.6 0.1 9 Hg 0.004 0.5 0.6 50B 0.09 0.3 20 1000 In 0.0005 9.0 0.04 30Ba 0.002 0.04 0.35 15 Ir 0.0006 5.0 3.0 900Be 0.03 0.05 0.003 1.5 K 1 0.2 0.008 3Bi 0.0005 2.6 0.25 30 La 0.0005 1.0 - 2000Ca 0.5 0.02 0.01 1.5 Li 0.027 0.2 0.06 0.8Cd 0.003 0.09 0.008 0.8 Mg 0.007 0.01 0.004 0.1Ce 0.0004 2.0 - - Mn 0.002 0.04 0.02 0.8Co 0.0009 0.2 0.15 9 Mo 0.003 0.2 0.08 30Cr 0.02 0.2 0.03 3 Na 0.03 0.5 - 0.3Cs 0.0005 - 0.04 15 Nb 0.0009 5.0 - 1500Cu 0.003 0.2 0.04 1.5 Ni 0.005 0.3 0.3 5Fe 0.4 0.2 0.1 5 Os - 0.13 - 120P 0.3 1.5 0.3 21000 Sn 0.002 1.3 0.2 50Pb 0.001 1.5 0.06 10 Sr 0.0008 0.01 0.025 3Pd 0.0009 3.0 0.8 10 Ta 0.0006 5.3 - 1500Pt 0.002 4.7 1 6 Te 0.01 10 0.1 30Rb 0.003 30 0.03 3 Th 0.0003 5.4 - -Re 0.0006 3.3 - 600 Ti 0.006 0.05 0.35 75Rh 0.0008 5.0 0.8 6 Tl 0.0005 1.0 0.15 15Ru 0.002 6.0 - 60 U 0.0003 15 - 15000S 70 9.0 - V 0.002 0.2 0.1 20Sb 0.001 2.0 0.15 30 W 0.001 2.0 - 1500Se 0.015 0.09 6 30 Y 0.0009 0.3 - 75Se 0.06 1.5 0.3 100 Zn 0.003 0.2 0.01 1.5Si 0.7 1.5 1.0 90 Zr 0.004 0.3 - 450（2）分析性能A 容易使用程度在日常工作中，从自动化来讲，ICP-AES是最成熟的，可由技术部熟练的人员来应用ICP-AES专家制定的方法进行工作。
ICPMS仪器性能比对4页
ICP-MS 仪器性能比对仪器名称及型号PE nexION 300Thermo icap QAgilent 7500ICP-MS2000电源 自激式，晶控，晶控，晶控，进样系统标配同心雾化器、旋流雾室，不耐氢氟酸；炬管全自动定位，采用PlasmaLok 技术，采用两路射频无需屏蔽装置；高效同心雾化器，旋流同心雾室，雾室采用半导体制冷技术；玻璃雾滴玻璃同心雾化器（7500cx ），石英炬管，石英雾室采用半导体制冷技术；采用HDI 设计，增加一路Makeup 气，进样量小敞开式进样系统结构，使用外部安装的雾化器，自我定位，无需调整；石英同心雾化器； 小体积，低记忆效应的石英撞击球雾室，雾室采用半导体制冷技术；炬管位置可通过马达自动定位；炬室的接头采用插拔式设计，方不耐氢氟酸；炬管位置可通过马达自动定位。
便拆卸安装；接口采用三锥接口设计，即采样锥（锥孔内径）、截取锥（锥孔内径）及超截取锥，超截取锥可以对离子束进行最大限度的提取；拆卸安装方便。
标配采样锥为镍锥，孔径，选配铂锥；专利 iCAP ™ Q 接口由一对可靠的镍锥组成。
iCAP ™ Q 截取锥具有独特的、用户可更换的嵌片，位于锥尖后方，用以控制记忆效应。
采用双锥设计，即采样锥（锥孔内径）及截取锥（锥孔内径），锥口孔径较小，盐分易沉积。
采用双锥设计，即采样锥（锥口内径）及截取锥（锥口内径），具有独特的活动接口门结构，易于替换和装卸采样锥与截取锥。
离子透镜系统离子透镜包括提取透镜及OMEGA 透镜，采用离轴设计；高效六极杆离子引导装置； 离子透镜包括提取透镜及偏转采用四极杆离子偏转器设计，使离子束发生90度偏转； 采用通用池技术消除干扰，提供三种不同的工作模式：即标准模式（主动排空设计）、碰撞模式（基于动能甄别）及反应模式（基于质量扫描过滤的一个四级杆）RAPID 透镜技术90度偏转离子光路；QCell 卓越的池性能，专利QCell 技术结合了Flatapole 低质量数剔除功能和验证的氦KED （动能歧视效应）抗干扰技术。
ICP―MS法与ICP―AES法测定土壤中重金属元素方法比较
ICP―MS法与ICP―AES法测定土壤中重金属元素方法比较ICP-MS法和ICP-AES法是常用的土壤中重金属元素分析方法。
它们都基于电感耦合等离子体（ICP）的原理，但有一些差异。
下面将详细比较这两种方法。
1.原理：ICP-MS是利用电感耦合等离子体来产生离子，然后用质谱仪进行离子质量分析。
ICP-AES则是测量样品中的原子发射光谱。
两种方法均可用于分析土壤中重金属元素的含量。
2.灵敏度：ICP-MS具有非常高的灵敏度，在同等条件下可以检测到更低浓度的重金属元素。
因此，对于低浓度样品的分析，ICP-MS是较好的选择。
而ICP-AES的灵敏度较低，适合分析高浓度样品。
3.分辨率：ICP-MS具有较高的质量分辨率，可以更准确地分析出不同质量的离子。
而ICP-AES的分辨率较低，只能检测出不同元素的发射线，不能区分同一元素的不同同位素。
4.多元素分析能力：ICP-MS具有较好的多元素分析能力，可以同时检测多种重金属元素。
而ICP-AES则需要对每种元素进行单独的分析，效率较低。
5.仪器成本：ICP-MS的仪器成本较高，一般需要更昂贵的设备和维护费用。
而ICP-AES的仪器成本较低，相对便宜一些。
综上所述，ICP-MS和ICP-AES在土壤中重金属元素分析方面各有优劣。
ICP-MS具有较高的灵敏度和分辨率，适合于低浓度样品的分析和多元素分析。
而ICP-AES则相对便宜一些，并且可以更容易地获得定量结果。
在实际应用中，选择使用哪种方法需要综合考虑分析目的、样品特性以及实验室的经济条件。
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6． 空间电荷效应 空间电荷效应主要发生在截取锥的后面，在此处的净电荷密度明显的偏离了零。高的 离子密度导致离子束中的离子之间的相互作用，形成重离子存在时首先损失掉轻离子， 例如 Pb+对 Li+3。基体匹配或仔细在被测物质的质量范围内选用内标有助于补尝这个影 响，但这在实际应用是有困难的。同位素稀释法虽有效，但费用高，简单而最有效的 方法是稀释样品。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配，料置不试技仅卷术可要是以求指解，机决对组吊电在顶气进层设行配备继置进电不行保规空护范载高与中带资负料荷试下卷高总问中体题资配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料；中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整，中核或资对者料定对试值某卷，些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置，.卷编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线，高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试，高方要中案求资，技料编术试5写交卷、重底保电要。护气设管装设备线置备4高敷动调、中设作试电资技，高气料术并中课3试中且资件、卷包拒料中管试含绝试调路验线动卷试敷方槽作技设案、，术技以管来术及架避系等免统多不启项必动方要方式高案，中；为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中，料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工，置作合调并理试且利技进用术行管，过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指：灵导在活。分。对线对于盒于调处差试，动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术，调问应试题采技，用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一，隔变需开压要处器在理组事；在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资，障料强时、电，设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料，料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与，采相要用关进高技行中术检资资查料料和试，检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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ICP-MS
仪器性能比对
仪器名称及型号 PE nexION 300
Thermo icap Q
Agilent 7500
ICP-MS2000
电源 自激式，40.68MHz 晶控，27.12MHz
晶控，27.12MHz 晶控，27.12MHz
进样系统
标配同心雾化器、旋流雾室，不耐氢氟酸；
炬管全自动定位，采用PlasmaLok 技术，采用两路射频无需屏蔽装置；
高效同心雾化器，旋流同心雾室，雾室采用半导体制冷技术；
玻璃雾滴玻璃同心雾化器（7500cx ），石英炬管，石英雾室采用半导体制冷技术；
敞开式进样系统结构，使用外部安装的雾化器，自我定位，无需调整；
石英同心雾化器； 小体积，低记忆效应的石英撞击球雾室，雾室采用半导体制冷技术；
采用
HDI 设计，增加一路Makeup 气，进样量小 不耐氢氟酸；
炬管位置可通过马达自动定位。
炬管位置可通过马达自动定位；炬室的接头采用插拔式设计，方便拆卸安装；
接口
采用三锥接口设计，即采样锥（锥孔内径1.1mm ）、截取锥（锥孔内径0.9mm ）及超截取锥，超截取锥可以对离子束进行最大限度的提取； 拆卸安装方便。
标配采样锥为镍锥，孔径1.1mm ，选配铂锥；专利 iCAP ™ Q 接口由一对可靠的镍锥组成。
iCAP ™ Q 截取锥具有独特的、用户可更换的嵌片，位于锥尖后方，用以控制记忆效应。
采用双锥设计，即采样锥（锥孔内径 1.0mm ）及截取锥（锥孔内径0.4mm ），锥口孔径较小，盐分易沉积。
采用双锥设计，即采样锥（锥口内径1.1mm ）及截取锥（锥口内径0.75mm ），具有独特的活动接口门结构，易于替换和装卸采样锥与截取锥。
离子透镜系统
离子透镜包括提取透镜及OMEGA 透镜，采用离轴设计；
高效六极杆离子引导装置； 离子透镜包括提取透镜及偏转
采用四极杆离子偏转器设计，
使离子束发生90度偏转； 采用通用池技术消除干扰，提供三种不同的工作模式：即标准模式（主动排空设计）、碰撞模式（基于动能甄别）及反应模式（基于质量扫描过滤的一个四级杆）
RAPID 透镜技术90度偏转离子光路；QCell 卓越的池性能，专利QCell 技术结合了Flatapole 低质量数剔除功能和验证的氦KED （动能歧视效应）抗干扰技术。
与碰撞池所用的高阶多极杆系统相比，QCell Flatapole 提供了低质量数剔除功能。
采用八极杆碰撞反应池技术
（ORS ）消除干扰； 透镜，采用离轴设计；
四极质量分析器
采用镀金陶瓷；
业界扫描速度最快（＞5000amu/sec ），最快的单点跳峰技术及最宽的质量分析范围（达285amu ）
近双曲面纯Mo 四极杆，2MHz ，确保低丰度灵敏度，质量轴稳定性，用户自定义分辨率；一键质量轴校准。
钼材质，双曲面设计，峰型更佳，
分辨率更高； 钼材质，主极杆180 mm ，预四
级杆20 mm ，开盖即可安装，拆装
检测器
同时型电子倍增检测器，提供双模式（脉冲/模拟）检测方式，动态线性范围超过9个数
同时型电子倍增检测器，提供双模式检测方式（脉冲/模拟）
同时型电子倍增检测器，提供双模式检测方式（脉冲/模拟）
同时型电子倍增检测器，提供双模式检测方式（脉冲/模拟），实现9个数量级的浓度动态范围。