...

BİLİM TEKNOLOJİ UYG. VE ARŞ. MERKEZİ (BTUAM)

İNDÜKTİF OLARAK EŞLEŞTİRİLMİŞ PLAZMA - KÜTLE SPEKTROMETRESİ

İNDÜKTİF OLARAK EŞLEŞTİRİLMİŞ PLAZMA - KÜTLE SPEKTROMETRESİ (ICP - MS MS)

   

Cihazın Adı: ICP MS/MS

Cihazın Markası: AGILENT

Cihazın Modeli: 8800 TRIPLE QUAD ICP

Cihazın Sarf Gazları: Hidrojen, Argon ve Helyum.

  

Analitik bir cihaz olarak ICP-MS MS üç temel üniteden oluşmaktadır:


1) İndüktif olarak eşleştirilmiş plazma (ICP) ile
2) 2 adet Kütle spektrometresi (MS).
Analiz edilmek istenen örnekteki elementler ICP de iyonlaştırıldıktan sonra kütle spektroskopisine gönderilirler ve burada kütle/yük (m/z) oranlarına göre ayrılarak ölçülürler. ICP - MS MS’teki plazma optik emisyon spektrometresinde kullanılan Argon (Ar) plazması ile aynıdır. Periyodik tablodaki birçok elementin birinci iyonlaşma enerjileri Argonun iyonlaşma enerjisinden (15.76 eV) küçük olduğu için elementler plazma içerisinde pozitif iyonlara dönüşürler. Bir ICP-MS MS cihazında esas olarak şu bölümler bulunmaktadır:

  1. Örnek gönderici sistem,
  2. ICP,
  3. Aktarıcı koniler (interface cones),
  4. İyon lens sistemi,
  5. Kütle seçici (mass filter),
  6. Dedektör (electron multiplier tube) ve
  7. Vakum sistemi.

ICP-MS MS direk olarak çözeltide iz element derişimlerinin belirlenmesinde uygundur. Birçok element için gözlenebilme sınırı ng/L’nin (ppb ve daha düşük derişimler) altındadır. Çok sayıda elementi aynı anda analiz edebilme özelliği sayesinde nitel analizlerde ve izotop oranlarının belirlenmesinde olduğu gibi, başta metalik elementler olmak üzere periyodik tablodaki elementlerin büyük çoğunluğunun nicel ve yarı-nitel tayinlerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. ICP-MS MS’in çalışma aralığı diğer yöntemlere oranla oldukça geniştir. Birçok element için pg-mg/L arasında kalibrasyon grafikleri çizilebilmektedir ve bu farklı derişime sahip birçok elementin aynı anda analizine olanak sağlamaktadır. Değişik örnek göndericilerle eşleştirildiğinde ICP-MS MS, sıvı örnekler dışında katı örneklerin analizinde de sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Diğer tekniklerle de eşleştirilebilen örnek gönderme sistemleri (hidrür oluşturma, elektrotermal ısıtma, lazerle parçalama, akışa enjeksiyon sistemi, çeşitli sisleştiriciler, vb.) aynı şekilde ICP-MS MS ile de kullanılabilir. ICP-MS MS’e likit kromatografisi (LC), iyon kromatografisi (IC) ve gaz kromatografisi (GC) gibi kromotografik sistemler de eklenerek elementlerin türleri oldukça hassas bir şekilde belirlenebilmektedir.

 

Çalışma Prensibi:

ICP-MS İndüktif Eşleşmiş Plazma (ICP) ve Kütle Spektrometresi (MS) olmak üzere iki ünitenin bileşiminden oluşmuştur. Numunedeki elementler  ICP’de  iyonlaştırıldıktan  sonra kütle spektroskopisine (MS) gönderilir ve burada kütle/yük (m/z) oranlarına göre ayrılıp ölçülür.

  

Kullanım Alanları:

  • Silah Sanayisi (mermi atıkları, madde karakterizasyonu, zehirler)
  • Gıda
  • Çevre (içme suyu, deniz suyu, atık su, katı atıklar, toprak, çamur)
  • Klinik (kan, saç, idrar)
  • Jeoloji (toprak, kaya)

  

ICP-MS MS cihazı ile analizi yapılabilen elementler:

Se, Fe, B, Ca, Mn, Cd, Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Sb, Na, Co, Mg, Y, Hg, Al, Sn, Au, Ag, As, Ba, Bi, Cs, Ga, Hf, Mo, Nb, Rb, Sc, Sr, Ta, Ti, V, W, Zr, La, P, Tl, K, Li, Be, Ge, Br, Ru, Rh, Pd, In, Te, I, Re, Os, Ir, Pt, Ce, Pr, Nd, Sm , Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, U, Th

  

ICP-MS MS uygulamalarına bazı örnekler:

Çevre Alanında: İçme ve kullanma suyu analizleri; endüstriyel atıksu analizleri; toprak ve arıtma çamuru analizleri; nükleer atık analizi.

Elektronik Alanında: Yarı-iletken cihazı kalite kontrolü, silikon devre levhası analizi.

Gıda Alanında: Gıda ürünlerinde ağır metal analizleri.

Jeoloji/Hidrojeoloji Alanında: Kaya, toprak ve cevher minerallerinin jeokimyasal analizleri; kaya ve toprakta altın, platin gibi değerli metal analizi; yeraltısuyu, kaynak ve mineralli suların içme suyu kalitesinin belirlenmesi, mineralli ve termal su analizleri, toprak ve sularda ağır metal kirliliği tespiti, endüstriyel hammadelerde iz element analizleri, hidrojeolojik çalışmalarda.

Petrokimya: Bitmiş üründe ve hammaddelerdeki safsızlıklar, kimyasal proses izleme, yağ olgunluk göstergeleri.

Tıbbi Alanda: Vücut sıvılarında iz metaller, metal zehirlenmeleri, çalışma alanı etkisi, ilaç ve besin preparatlarında iz metaller, kanda ve idrarda ağır metal analizleri.

Mikrodalga Parçama Cihazımız: MileStone Marka, Ethos Easy Model