今天先谈谈反应模式。
由于使用不同性质的气体,碰撞反应池技术被分为反应池和碰撞池,其实对于一个池来说,不管是四极杆池<六极杆池<8极杆池没有这种反应池和碰撞池区别,只有当不同的气体导入时,池内所发生的过程决定了是反应池还是碰撞池.
当NH3, CH4, O2,H2通入池内(不管是PE,Agilent还是Thermo的池)时,这些气体,化学活性强,易与干扰离子之间主要发生电荷(+)转移,质子(H)转移反应过程,使干扰离子1)中性化,2)质量改变,而达到消除干扰的目的.但同时反应气也会同待测离子反应,使其损失,灵敏度减少.
反应过程有两个特点:1)需要有特定的反应路线,2)有新的产物.
对于第一点,既然是一个化学过程,就涉及到热力学过程(反应能不能发生)和动力学过程(反映能否在一定的时间完成).在实际应用当中意味着,一种反应气难以同所有的干扰离子有效反应,如NH3, CH4对As75,受40ArCL75+不能消除,不同的样品基体,需要的优化条件不一样.
比如测纯水中的Fe56+ 受Ar40O16+的干扰。通入CH4气体与40Ar16O+反应,从而消除了对质量数为56处的Fe的干扰。若同时要测Ka39+,受Ar38H+干扰, CH4气体与Ar38H+反应. 但2者需要的最佳CH4气体流量和反应池电压不一样,应为参与反应的物质不一样,路线不一样.所以不同元素,受到不同干扰,需要的仪器参数条件可能不一样.
另外如果测环境水样中的Fe56+,除了40Ar16O+的干扰,还可能有40Ca16O+的干扰, 同样需要不同的条件.所以不同基体样品仪器参数条件又不一样.
对于2点,新的产物,即新的干扰,所以PE必须用四极杆,质量控制,不让新干扰通过, 而离子的传输效率四极杆池<六极杆池<8极杆池.
所以反应过程对于特定的干扰,已知的干扰,比较有效。在最佳条件下,简单基体的样品分析时,PEDRC消除干扰的能力不错.但实际当中,DRC还难以完全消除干扰,所以PE的仪器还必须借助于干扰校正方程来消除干扰,找几篇DRC的应有文献(半导体行业除外)看看. 而干扰校正方程是半经验公式,需要了解样品基体组成,干扰情况才能有效使用, 但没有分析样品时,有如何能知道未知样品的组成?
所以对于复杂样品,不同样品同时分析,多元素同时分析时,DRC需要很高的应用经验,很强的化学知识,优化仪器,摸索条件,操作麻烦,不实用。
DRC出道较早,名气也大,也有不少用户在各行各业,但由于操作复杂,样品基体变化,仪器条件变化,元素不同,仪器条件不同,结果也不经相同, 这也是美国EPA到目前尚未批准其EPA200.8的方法中,使用碰撞反应池技术的主要原因.