Što je induktivno spregnuti maseni spektrometar plazme?

Maseni spektrometar s induktivno spregnutom plazmom (ICP-MS) koristi se za određivanje koncentracije pojedinih elemenata u uzorcima stijena i tla za geološka istraživanja. Sposobnost identificiranja sadržaja uzoraka korisna je u istraživanju minerala. Hibrid induktivno spregnutog masenog spektrometra plazme koristan je u određivanju izotopske starosti minerala za radiometrijsko datiranje. Ova tehnologija je prvi put korištena 1960-ih kao metoda za uzgoj kristala. Poboljšan je za korištenje kao analitički alat za okolišne svrhe.

Maseni spektrometri s induktivno spojenom plazmom rade brzo i vrlo su prikladni za analizu velikih količina sedimenta i uzoraka tla. Otopina sedimenta ili stijene stavlja se u plazmu, a koncentracija uzorka se određuje prema emitiranoj svjetlosti. Oprema može identificirati više od 40 elemenata. Argon je jedan od elemenata koje maseni spektrometar ne može identificirati.

ICP-MS oprema ima tri cijevi, koje su obično izrađene od silicijevog dioksida i čine dio opreme za baklju. Dio baklje opreme je u zavojnici, koja se hladi vodom, unutar generatora radio frekvencije. Kada plinovi prolaze kroz baklju, aktivira se radiofrekventno polje. Plin unutar zavojnice tada postaje vodljiv.

Maseni spektrometar s induktivno spregnutom plazmom tada mjeri svjetlost koju emitiraju ioni u uzorku. Svjetlost se pretvara u električne signale, a intenzitet nastalih signala uspoređuje se s poznatim intenzitetima. Usklađivanje rezultata s poznatim informacijama ono je što identificira element. Elementi mogu imati mnogo valnih duljina, što iskustvo čini ključnim čimbenikom pri izvođenju analize.

U geokronologiji se koristi višekolektorsko-induktivno spregnuti maseni spektrometar plazme (MC-ICPMS). Geokronologija koristi mjerenje radioaktivnog raspada za određivanje starosti uzorka. U ovom sustavu ioni se proizvode uvođenjem u plazmu koja uklanja elektrone, ostavljajući pozitivne ione. Ioni se ubrzavaju, a zatim fokusiraju. Fokusirana zraka prolazi kroz filtar, koji odvaja ione na temelju njihove mase.

I MC-ICPMS i ICP-MS koriste sustav uspoređivanja izmjerenih napona za dobivanje znanstvenih rezultata. Maseni spektrometri s induktivno spregnutom plazmom mogu se naći u laboratorijima koji se bave uzorkovanjem tla i vode. Korisni su u geokemijskim i kemijsko-ekološkim studijama. Mogu detektirati sumpor, fosfor i bor, pa su vrlo dobri za ispitivanje pročišćavanja u sustavima distribucije vode.