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主题：【原创】ICP-MS能用氮气、空气点火？！

浏览0 回复18 电梯直达
timstoicpms
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发表于：2011/02/24 10:41:09 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
写这个贴，原因有二：

【1】在ICP-OES版有人发帖，是否可以用N2作为ICP等离子气？
http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20101126/2956500/index.shtml
【2】我朋友的一台MC-ICP-MS，某次更换液Ar之后，忘记把质谱供气管接上液氩罐。他就开机点火，竟然点火成功！

春节在家阅读了几本ICP-MS英文书籍，看到一些有趣报道，特做读书笔记。
Taylor, H. E. (2001). Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry: Practices and Techniques. California, USA, Academic Press. 下载链接：http://bbs.instrument.com.cn/download.asp?ID=265886

Nelms, S. M. (2005). Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Handbook. Oxford, UK, Blackwell Publishing Ltd. 下载链接：http://bbs.instrument.com.cn/download.asp?ID=265883

先是在Taylor(2001) PDF Page 28看到简单的一句话：Gases such as argon, helium, nitrogen, and air have been used to sustain plasmas useful for analytical purposes。接着在Nelms(2005) PDF Page 18-20看到如下总结内容。

氮气 Nitrogen      14.53eV
[1] 在冷却气路中通入5-10% v/v N2，才能见效；在冷却气路中通入N2，灵敏度略微升高。
[2] 在雾化气路中通入4.5% v/v的N2，就足以胜任。等离子火焰的电子温度(electron temperature)降低3000-5000K，气体动力学温度(gas kinetic temperature)略有下降，使得灵敏度下降。
[3] 如果全用N2，一级电离能小于6.5ev的元素灵敏度增加，大于6.5ev的元素灵敏度降低。

氧气 Oxygen        13.62eV
有机溶剂通入ICP-MS，容易在样品锥口结碳，通入适量O2消除碳沉积。

氢气 Hydrogen      13.60eV
H2的电传导率很高(high thermal conductivity)，使得等离子火焰高效(energetic plasma)，更容易离解难熔元素氧化物(陶瓷、耐火砖)。多原子团MO+的产率降低10倍，但ArCl、ArO、ClO基本没变。

氦气 Helium          24.59eV
[1] Ar=15.76ev，因此He更容易电离P、S和F、Cl、Br、I等卤素。如果全用He焰，RF=500-1000W，He气流速< 10 L/min。
[2] 商业仪器都是为Ar焰优化，改用He焰后需要调整RF generator和matching/tuning network。传统的三匝Cu感应线圈不足以维持稳定He焰，改成14.5匝线圈。

氖气 Neon            21.56eV
虽然Ne焰的灵敏度比Ar焰低，但可以消除58Ni40Ar(98Ru)、60Ni40Ar(100Ru)、63Cu40Ar(103Rh)、63Cu40Ar(105Pd)，适合LA-ICP-MS测定PGE。

甲烷Methane  乙烯Ethene
在雾化气路中通入1% v/v CH4或者0.5% v/v C2H4 有助于消除多原子团干扰。

空气
冷却气、雾化气是空气，但辅助气仍是Ar。空气焰的优缺点与N2类似。
该帖子作者被版主 秋月芙蓉加 5积分， 2经验，加分理由：爆料
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2011/2/24 11:18:57 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
在载气中加入一些其他气体可以改变等离子的状态和离子状态，但实际应用时，往往解决了一些干扰，又产生新的干扰
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金水楼台先得月
albert800922
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2011/2/24 12:59:59 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
楼主：有实验数据证明吗，，
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pengshaolin
pengshaolin
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2011/2/24 13:21:19 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
ICP-MS是可以用氮气,空气点炎的,只是关键测试效果有显著改善.
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秋月芙蓉
ljhciq
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2011/2/24 20:42:52 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
同意沙发观点，解决了一些干扰，但又产生了新的干扰
如果尝试测定不同元素改用不同气体。。。
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471971912
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2011/2/25 11:29:04 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
ICP 还没有用上呢 没有办法帮LZ了
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古道西风瘦马
handc
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2011/2/25 13:50:46 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
这些气体都是有实验数据的。看看Nelms的那本书就知道了。
不过，ICPMS主要用Ar是经过很多论证以后选的，考虑了干扰和经济等方面的因素。
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木偶
chenhaoliang198
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2011/2/25 14:54:30 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
电感耦合原理是非易爆气体都可以点火，问题是稳定性如何
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秋月芙蓉
ljhciq
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2011/2/25 20:45:10 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 木偶(chenhaoliang198) 发表:
电感耦合原理是非易爆气体都可以点火，问题是稳定性如何

其实那不是火，是等离子体炬焰
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开心
edwardyan
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2011/2/27 21:57:08 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
ICP使用氮气，等离子体的能量和氩气不同吧。耐受性是否比氩气差？？
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laidekeai
laidekeai
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2011/2/28 9:25:57 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
真的还没有听说过，可以用到其它气。
学习了
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