ICP-MS X series 2 (Thermofischer)

Caratteristiche principali

icp_msL’ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry) è una tecnica analitica basata sull’utilizzo della spettrometria di massa abbinata al plasma accoppiato induttivamente in grado di determinare elementi metallici, non-metallici e isotopi in concentrazioni inferiori a una parte per miliardo. Tecnica analitica di elezione per analisi multielementari in traccia, molto più sensibile delle tecniche di assorbimento atomico e spettrometria ottica ICP-OES, offre limiti di rivelabilità inferiori a 1 ng/l per soluzioni e ppb per solidi. Sfrutta l’utilizzo di una torcia al plasma ICP per indurre la ionizzazione e di uno spettrometro di massa per la separazione e la rivelazione degli ioni prodotti sulla base del rapporto massa/carica, espresso come m/z. Le problematiche che si riscontrano frequentemente con questo tipo di strumento sono le interferenze da ioni poliatomici e i costi elevati. Per superare tali problematiche, negli ultimi anni sono stati realizzati diversi sistemi di rivelazione tra cui l’analizzatore a quadrupolo con cella a collisione (CCT) di cui è costituito il nostro strumento. L’ICP-MS trova svariate applicazioni in diversi settori quali ambientale, metallurgico, industriale, biologico, clinico e geologico.

Tra i molti ed indiscutibili vantaggi di questa tecnica ci sono:

  • Velocità di analisi (possibilità di analizzare fino a 35 elementi contemporaneamente);
  • Analisi qualitativa e quantitativa;

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  • Limiti di rivelabilità per la maggior parte degli elementi nel range delle parti per bilione e per alcuni elementi delle parti per trilione (ppt) (limiti uguali a o superiori a quelli ottenibili con assorbimento atomico in modalità fornetto di grafite (GF-AA) e superiori rispetto a quelli ottenibili in spettrometria ottica a plasma induttivamente accoppiato (ICP-OES));

  • Possibilità di analizzare campioni solidi, liquidi e gassosi (la maggior parte dei campioni analizzati con l’ICP-MS sono liquidi; tuttavia si possono analizzare anche campioni solidi per mezzo di laser o celle riscaldate elettricamente che vaporizzano il campione e campioni gassosi che possono essere introdotti direttamente nello strumento);
  • Facilità di analisi di matrici semplici e complesse.

Ambiti di applicazione:

La versatilità della tecnica ICP-MS la rende uno strumento analitico multidisciplinare che può essere utilizzata nel campo delle Scienze Geologiche, Ambientali e dei Materiali, nelle Industrie Nucleari e dei Semi-Conduttori, in Medicina, Agricoltura e nelle Scienze Alimentari e Biologiche. L’ICP-MS è stato ampiamente utilizzato negli ultimi anni, trovando applicazione in numerosi settori:

  • Ambientale: acque potabili e di scarico, acque marine, scarichi industriali, studi di sedimenti e suoli;
  • Biologico-Clinico: saliva, siero, sangue e urine; speciazione di metalli; studi biologici sull’assorbimento ed escrezione di metalli; analisi cliniche con l’uso di isotopi stabili come traccianti; tessuti, alimenti, prodotti alimentari e farmaceutici;
  • Semiconduttori: determinazione di impurezze nei processi di purificazione dei reagenti, analisi di impurezzi nei wafer;
  • Geologia: analisi di rocce, sedimenti e suoli, minerali, ceramiche e cementi;
  • Industria dei metalli: analisi di elementi in traccia o ad alta concentrazione; acciai e leghe metallici; purezza di metalli preziosi;

Laser ablation (LA-ICP-MS)

icp_ms-laserLa laser ablation accoppiata all’ICP-MS sta diventando una tecnologia dominante in chimica analitica per il campionamento diretto di campioni solidi. Si basa sull’utilizzo di un fascio laser ad alta potenza, generalmente neodimio Nd:YAG, che incide sul campione di interesse vaporizzando il materiale, che attraverso un gas carrier è veicolato all’interno dell’ICP-MS per l’analisi qualitativa o quantitativa degli elementi presenti.

I principali vantaggi che si riscontrano con questa tecnica sono:

  • caratterizzazione diretta di campioni solidi senza preparazione del campione
  • riduzione dei rischi di contaminazione o perdita del campione
  • possibilità di realizzare mappature del campione.