Ví dụ 5: Xác định đồng thời 30 nguyên tố trong mẫu thịt cá tươi bằng ICPMS Chuẩn bị mẫu: + Sơ chế: Xay nhỏ thành bột, trộn đều. + Xử lý ướt 2g. bằng HNO365%, trong lò Vi sóng. + Đuổi hết axit dư, định mức 25 mL bằng HNO3 2%. Xác định: Phương pháp: ICPMS, xác định đồng thời. Các điều kiện phân tích và phổ chuẩn như VD 2 Phương pháp đường chuẩn
PHƯƠNG PHÁP ICP-MS VÍ DỤ CƠ CHẾ TẠO ION SINH PHỔ ICP-MS Ví dụ 2: Dung dịch Ba3(PO4)2 2% H2SO4 Ba3(PO4)2(l) Ba3(PO4)2 (r) 3Ba(r) 3Ba(k) Ba1+ (chính) BaO(r) Ba(r) Ba(k) Ba1+ (phụ) BaO(r) BaO(k) BaO1+ (phụ) Các loại hợp chất kim loại kiềm thổ, NTĐH, Al, Fe, Th, Zr, với anion F-, SiO32-, PO43-, … dễ xẩy theo kiểu chế Ví dụ: Ba3(PO4)2, Ca3(PO4)2, BaF, CaF, LnF3, LnPO4,… Ngồi có q trình phụ sau, khơng có lợi phải loại trừ: Ar + O ArO ArO1+ Fe + O FeO FeO1+ Ln + O LnO LnO1+,… Zr + O ZrO ZrO1+ Ln + O + H2O (hơi) LnOH LnOH1+ 1/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Sau số ví dụ hình thành MeO MeOH NTĐ (tỷ số MeO/Me) (tỷ số MeOH/Me) Công suất NTH hình thành MeO MeOH Như với cơng suất NTH thích hợp, hình thành MeO nhỏ Trong ví dụ là: 1200 W 2/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS W-Tỷ số MeO/Me với 14 NTĐH LLKM-tỷ số MeO/Me SDe-MeO/Me LLKM-MeOH/Me 3/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Hình thành khối MeO MeOH NTĐH 4/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Hình thành khối MeO MeOH NTĐH 5/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Các khối PT khối nguyên tố trùng 6/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Các khối PT khối nguyến tố trùng 7/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Các khối PT khối nguyên tố trùng 8/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Các khối PT khối nguyên tố trùng 9/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS ĐỘ NHẠY CỦA PHÉP ĐO ICP-MS Được xác định yêu tố: Chất lượng hệ thiết bị ICP-MS, Bản chất trạng thái liên kết nguyên tố mẫu, Các điều kiện hoá hơi, NTH ion hoá ngun tố phân tích, Cơng suất làm việc nguồn plasma, Các thông số điều kiện thực phép đo, Mơi trường khí trơ Ar plasma, khí dẫn mẫu, Thành phần mẫu, chất Môi trường axit loại axit dung dịch mẫu Có khái niệm độ nhạy: Có loại: + Độ nhạy tuyệt đối, + Độ nhạy tương đối (độ nhạy nồng độ, LOQ) 10/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Một vài ví dụ ứng dụng ICP-MS 44/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Một vài ví dụ ứng dụng ICP-MS 45/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS CHUẨN BỊ MẪU CHO ICP-MS Yêu cầu: Lấy hoàn toàn chất PT, Không làm nhiễm bẩn, Không thêm chất gây ảnh hưởng khí đo, Có khả phân tích hàng loạt mẫu, Phù hợp với phép đo chọn Có tính kinh tế Điều kiện PTN Các cách chuẩn bị mẫu: Xử lý ướt axit đặc nóng trong: + Điều kiện thường (trong bình Kenđan), + Trong lò vi sóng Kỹ thuật xử lý khơ 46/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS CHUẨN BỊ MẪU CHO ICP-MS Kỹ thuật chiết: + Chiết Lỏng-Lỏng, + Chiết pha rắn (SPE) + Ví chiết pha rắn (SPME), + Chiết pha khí Kỹ thuật sắc ký: + Sắc ký hấp phụ, + Sắc ký trao đổi ion, + Sắc ký phẳng Các kỹ thuật khác 47/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS CÁC ỨNG DỤNG CỦA ICP - MS Ví dụ Xác dịnh đồng thời 30 nguyên tố nước phương pháp ICP-MS (PTN Hoá Vật liệu Khoa Hoá, HN2006) ♦ Chuẩn bị mẫu: + Nước TN (ao, hồ, sông suối, giếng, ngầm): 40 ml axit hố HNO 3, (có 2%) định mức 50 mL + Nước thải CN vô cơ: 25 mL axit hoá HNO3, định mức 50 mL + Nước thải CN hữu cơ: 50 mL.Vơ hố ướt HNO 65% (Lò vi sóng) Đuổi axit dư, định mức 25 mL HNO 2% ♦ Xác định: + Phương pháp: ICP-MS Xác định đồng thời + Các điều kiện xác định 48/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS CÁC ỨNG DỤNG CỦA ICP - MS Ví dụ Xác dịnh đồng thời 30 nguyên tố nước phương pháp ICP-MS + Cơng suất RF: 1150W + Khí Ar Plasma: 16 L/ph + Khí Ar mang mẫu: 0,92 L/ph + Khí Ar phụ trợ: 0,9 L/ph + Bơm làm hệ dẫn mẫu: 48 vòng/ph.trong 90 giây + Thời gian đo: 30 giây Đo lần/1 điểm Dạng phổ: điểm + Các số khối (m/Z) đo (bảng 25b): + LOD: Trong vùng: 0,01ppb - 0,05 ppb, tuỳ nguyên tố + Vùng tuyến tính: - Kim loại kiềm & kiềm thổ: 10 ppb - 100.000 ppb - Kim loại nặng: 0,5ppb - 50,000 ppb - Hg: 0,5 ppb - 100 ppb As: 1ppb - 200ppb 49/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Số khối (m/Z) đo phổ (m/Z) LOD (m/Z) LOD (m/Z) LOD Li-7 0,01 Fe-57 0,01 Ag-107 0,01 Be-9 0,01 Co-59 0,01 Cd-111 0,01 Na-23 0,01 Ni-60 0,01 In-115 0,05 Mg-24 0,01 Cu-63 0,01 Cs-133 0,05 Al-27 0,01 Zn-66 0,05 Ba-138 0,05 K-39 0,02 Ga-69 0,95 Hg-202 0,02 Ca-43 0,01 As-75 0,92 Tl-205 0,05 V-51 0,03 Se-82 0,05 Pb-208 0,05 Cr-52 0,01 Rb-85 0,05 Bi-209 0,05 Mn-55 0,01 Sr-88 0,05 U-238 0,05 50/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Ví dụ Xác định đồng thời lượng vết 30 kim loại rau ICP-MS (PTN Hoá Vật Liệu Khoa Hoá HN2006) ♦ Chuẩn bị mẫu: + Sơ chế: Nhặt, rửa, tráng nước cất, vảy khô, xay thành bột + Xử lý: Vơ hố ướt 2g HNO365%, lò Vi sóng + Đuổi hết axit dư, định mức 25 mL HNO3 2% ♦ Xác định: Phương pháp: ICP-MS, xác định đồng thời Phương pháp đường chuẩn Các điều kiện phân tích VD1 Số khối (m/Z) đo VD1 51/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Ví dụ Xác định đồng thời lượng vết 14 NTĐH Y ICP-MS.(LVThS Nguyễn Ngọc Sơn.Khoa Hoá 2006) ♦ Chuẩn bị mẫu: + Xử lý: Hoà tan 0,2g HNO365%, sau tương tự VD2 ♦ Xác định: Phương pháp: ICP-MS, xác định đồng thời Các điều kiện phân tích + Số khối (m/Z) đo phổ: La -139 Ce -140 Pr -142 Nd -146 Sm -147 Eu -153 Gd -157 Tb -159 Dy -163 Ho -165 Er -166 Tm -169 Yb -172 Lu -175 + Công suất RF: 1300 W 52/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Ví dụ Xác định đồng thời lượng vết 14 NTĐH Y + Khí Ar Plasma: 16 L/ph + Khí Ar mang mẫu: 0,92 L/ph + Khí Ar phụ trợ: 1,1 L/ph + Bơm mẫu vào: 1,5 mL/ph + Chân không buồng Tứ cực: 2.10-6tor + Thời gian đo: 30 giây Đo lần điểm khối 0,5 gy/lần + Nước làm mát Plasma, Nguồn vào: 18 oC/tốc độ 2,5 L/ph + Dung dịch mẫu đo phổ: - Nền mẫu: Y2O3: 0,2 mg/mL Môi trường: HNO3 2% - Chất PT: vùng 0,2-20-100-400- 800-1600 ppb + LOD: => 0,1 ppb với NTĐH/Y + Sai số lớn nhất: 15% Nhỏ nhất: 3% 53/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Số khối m/Z 14 NTĐH Ng.tố m/Z (%ĐV) LOD(ppb) La 138,90 (99,90) 0,1 Ce 140,12 (88,48) 0,3 Pr 141,00 (100) 0,1 Nd 144,24 (23,80) 0,1 Sm 149,00 (13,80) 0,2 Eu 153,00 (52,20) 0,05 Gd 157,25 (15,65) 0,3 Tb 159,00 (100) 0,05 Dy 163,00 (24,90) 0,1 Ho 165,00 (100) 0,1 Er 166,00 (33,60) 0,1 Yb 172,00 (21,00) 0,1 Lu 175,00(97,41) 0,05 54/148 Ghi 147,00 (15,00) PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Ví dụ Xác dịnh đồng thời 30 nguyên tố ngũ cốc ICP-MS ♦Chuẩn bị mẫu: + 5g XL ướt HNO3 65% H2O2 30% Lò vi sóng + Đuổi axit dư, định mức HNO3 2% thành 50 mL ♦ Xác định: + Phương pháp: ICP-MS Xác định đồng thời 30 nguyên tố (As, Hg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) + Phương pháp đường chuẩn, đk VD2 55/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Ví dụ 5: Xác định đồng thời 30 nguyên tố mẫu thịt cá tươi ICP-MS ♦ Chuẩn bị mẫu: + Sơ chế: Xay nhỏ thành bột, trộn + Xử lý ướt 2g HNO365%, lò Vi sóng + Đuổi hết axit dư, định mức 25 mL HNO3 2% ♦ Xác định: Phương pháp: ICP-MS, xác định đồng thời Các điều kiện phân tích phổ chuẩn VD Phương pháp đường chuẩn 56/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Luận Bài giảng: Phương pháp phân tích phổ ICP-MS ĐHQG Hànội 2004 Douglas A Skoog, Donald M West & F.James Holler Principles of Instrumental Analysis 7th Edition, 2007 New york, London, Toronto, Amsterdam, Tokyo John R Dean Practical Inductivety Coupled Plasma Spectroscopy John Wiley & Sons, Ltd 2005 57/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Steve J Hill Inductvively Coupled Plasma Spectrometry and its Applications Blackwelf Publishing 2007 Plymouth UK- New York – Chichester – Toronto Jose A Broekaert Analytical Atomic Spectrometry with Flames and Plasma NXB Wiley-VCH 2002 Weinheim – New York – Chichester – Toronto 58/148 ... Phổ mẫu phân tích 20/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Một đoạn phổ mẫu phân tích (ion dương) 21/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Một đoạn phổ mẫu phân tích (ion âm) 22/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Phổ mẫu phân tích QA... 23/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS Phổ mẫu phân tích 24/148 PHƯƠNG PHÁP ICP-MS PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG ● Phương trình ĐL IMS = k + a.CXb (với , b