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Corrección de interferencias espectrales y no espectrales en ICP-MS

Rubén García

ICP-MS Specialist SpainAgilent Technologies

Interferencias en ICP-MS

Espectrales

• Solapamiento de pico con el analito de interés• Pueden afectar al análisis por ICP-MS originando:

• --Resultados inexactos (analito-dependientes).• --Usualmente errores por exceso en los resultados.

No-Espectrales

• Debidas a la muestra (matriz)• Pueden afectar al análisis por ICP-MS originando:

• --Pérdida/aumento de sensibilidad.• --Resultados inexactos (malas recuperaciones)• --Pobre precisión y deriva en los resultados.• --Incremento de las tareas de mantenimiento

Workshop ICP-MS Madrid

Interferencias espectrales

Existen dos fuentes principales:

Presencia de otros elementos

• Solapamiento isobárico de más de un elemento compartiendo la misma masa nominal.

• Especies doblemente cargadas (menos frecuente e importante).Especies moleculares

- Especies poliatómicas

Una matriz sintética con alto TDS (C, Ca, Br, Cl, Na, S) origina un grannúmero de señales en la zona 24-85 m/z. Esa zona afecta a la mayor parte de los elementos de transición. Se necesita un tratamiento adecuado de estasseñales de fondo. 45 50 55 60 65 70 75 80Mass

ClOArC

ArN

ArO, CaO

CaO,NaCl

S2, SO2

ArS, Cl2Ar2

ArCl

ArOH,CaOH

ClO

CaO

CaO,NaCl

ClO,NaS

SO2, S2,

ArCl

Ar2, Ca2, ArCa,S2O, SO3

Br,Ar2H

ArS

Cl2

Br,Ar2H

SO, SOH

ArC

CO2

SN

CO2H

Cl2H

ArCO, ArCN


Interferencias espectrales. EstrategiasDistintas estrategias para reducir los problemas de interferencias:

Simplemente elegir el mejor isótopo para la muestra en cuestión.– Ejemplo: Si la muestra contiene cloro, evitar 53Cr (37Cl16O). Si C, evitar 52Cr (40Ar16O)

Cambiar etapa de preparación de la muestra.– Ejemplo: Para evitar interferencia 75As (40Ar37Cl) evitar digestiones con HCl.

Cambiar algún componente del sistema.– Ejemplo: Si el material de vidrio limita la medida de Si, instalar un sistema de

introducción de muestra Si-free o inerte.

Utilizar ecuaciones de corrección matemáticas.– Ejemplo: Usar ecuaciones EPA para ArCl en 75As.

O, eliminar la interferencia con la tecnología de la celda de colisión/ reacción

Cuadrupolo, hexapolo, octopoloProcesos reactivos, mecanismos físicos inertes


Agilent 7700x ICP-MS con Octopole Reaction System (ORS3)

Entrada de gas de dilución del kit HMI

Cámara de nebulización refrigerada por Peltier

Lentes iónicas Off-axis

Sistema de introducción de muestra de bajoflujo

Generador de RF de 27MHz de frecuencia variable

Sistema de vacío de alto rendimiento

Entrada del gas de celda

Cuadrupolohiperbólico de alta frecuencia(3MHz)

Detector simultáneo dual rápido (109

intervalo dinámico lineal)

Interfase de extracción (alta transmisión, tolerancia a matriz)

3º generación Octopole Reaction System (ORS3)


35 unidades vendidas

¿Qué es una Celda de Colisión/Reacción?

• Una celda presurizada colocada entre la interfase del ICP-MS y el analizador de cuadrupolo del espectrómetro de masas

La celda contiene una guía de iones multipolar

• cuadrupolo - 2º orden - 4 barras (similar al analizador de cuadrupolo)

• hexapolo - 3º orden - 6 barras

• octopolo - 4º orden - 8 barras

Los voltajes RF en las barras focalizan y guían los iones

• Cuando no está presurizada actúa como una guía de iones

• Cuando está presurizada los iones interaccionan con el gas de la celda

• Analito, matriz e iones interferentes entran en la celda - las condiciones de la celda deben eliminar de forma efectiva las interferencias sin reducir excesivamente la transmisión del analito


Nuevo sistema de colisión octopolar (ORS3) parala eliminación de interferencias

El 7700 lleva una nueva celda de colisión/reacción, con:• Barras 18% más largas• ID 15% menory trabaja a• 16% mayor presión• 20% mayor frecuencia

para trabajar con una mayor discriminación de energías cinéticas (KED) y obtener una más alta eficacia de eliminación de interferencias en modo He


Interferencias poliatómicas en matrices complejas/ desconocidas Isotope Principal Interfering Species (mixed matrix)

45Sc 13C16O2, 12C16O2H, 44CaH, 32S12CH,

32S13C, 33S12C47Ti 31P16O, 46CaH, 35Cl12C, 32S14NH, 33S14N49Ti 31P18O, 48CaH, 35Cl14N, 37Cl12C, 32S16OH, 33S16O50Ti 34S16O, 32S18O, 35Cl14NH, 37Cl12CH51V 35Cl16O, 37Cl14N, 34S16OH52Cr 36Ar16O, 40Ar12C, 35Cl16OH, 37Cl14NH, 34S18O53Cr 36Ar16OH, 40Ar13C, 37Cl16O, 35Cl18O, 40Ar12CH54Fe 40Ar14N, 40Ca14N, 23Na31P55Mn 37Cl18O, 23Na32S, 23Na31PH56Fe 40Ar16O, 40Ca16O57Fe 40Ar16OH, 40Ca16OH58Ni 40Ar18O, 40Ca18O, 23Na35Cl59Co 40Ar18OH, 43Ca16O, 23Na35ClH60Ni 44Ca16O, 23Na37Cl61Ni 44Ca16OH, 38Ar23Na, 23Na37ClH63Cu 40Ar23Na, 12C16O35Cl, 12C14N37Cl, 31P32S, 31P16O264Zn 32S16O2, 32S2,

36Ar12C16O, 38Ar12C14N, 48Ca16O65Cu 32S16O2H, 32S2H, 14N16O35Cl, 48Ca16OH66Zn 34S16O2, 32S34S, 33S2, 48Ca18O67Zn 32S34SH, 33S2H, 48Ca18OH, 14N16O37Cl, 16O2

35Cl68Zn 32S18O2, 34S269Ga 32S18O2H, 34S2H, 16O2

37Cl70Zn 34S18O2, 35Cl271Ga 34S18O2H, 35Cl2H, 40Ar31P72Ge 40Ar32S, 35Cl37Cl, 40Ar16O273Ge 40Ar32SH, 40Ar33S, 35Cl37ClH, 40Ar16O2H74Ge 40Ar34S, 37Cl275As 40Ar34SH, 40Ar 35Cl, 40Ca 35Cl, 37Cl2H77Se 40Ar 37Cl, 40Ca 37Cl78Se 40Ar 38Ar80Se 40Ar2, 40Ca2, 40Ar40Ca, 32S2

16O, 32S16O3

“Plasma-based” – derivados de combinaciones de elementos presentes en el plasma y en el agua/nítrico de lasmuestras.

e.g. – ArO+, ArH+, Ar2+, CO2

+

“Matrix-based” – provienen de la matriz de la muestra – en combinación con elementospresentes en el plasma y en el agua.

e.g. – Derivados de S (S2+, SO2

+), poliatómicos con Cl (ClO+, ArCl+), con P (PO2

+, ArP+), derivados de C (ArC+, C2+)

Pueden ser variables en intensidad (en función de la matriz de la muestra), impredecibles si la matriz de la muestra es desconocida.


Proceso de reacción— gas reactivo (H2, CH4, NH3, He/H2, O2) en la celda– El mecanismo principal de eliminación del interferente es una reacción– El poliatómico interferente es más reactivo que el analito con el gas reactivo elegido,

permitiendo la eliminación preferente del interferente.– En otras ocasiones (menos común) el analito es más reactivo y se transforma en una nueva

especie a una masa diferente.

Proceso de colisión— gas inerte (He) en la celda– La eliminación del interferente es mediante un mecanismo No-reactivo– CID- sin

conversión de especies pudiendo ser aplicado a muchos poliatómicos sin crear nuevosiones (interferentes potenciales).

• Discriminación de Energías Cinéticas (KED)– Proceso de enorme importancia para la eliminación de interferencias en modo He.– Solo es efectivo si existe un control preciso sobre la energía de los iones– Establecido por las condiciones (voltaje) de las lentes en el tuning.

Tecnología de celda Colisión/ Reacción: tres diferentesmecanismos de operación


ICP-MS en modo Reacción para muestras con alto contenido en matriz y desconocidas(1)• Todas las CRC’s pueden trabajar en modo reacción. Este modo es muy eficaz para las

interferencias poliatómicas tipo “plasma-based”, especialmente en semiconductores, donde la matriz de la muestra es perfectamente conocida, constante, y muy sencilla, PERO…

Para matrices complejas o de alta variabilidad (enviro, clínica, food, geo, petro, etc), gases de celda reactivos (NH3, H2, H2/Ar, NH3/He, H2/He, CH3, O2) tienen ciertas limitaciones:

• El usuario ha de saber que interferencias están presentes, para elegir un gas de reacción apropiado. Debe conocer de forma previa la matriz de la muestra – no adecuado para matrices desconocidas

• Muchos analitos tienen múltiples interferencias; todas no reaccionarán con el mismogas. Pueden permanecer interferencias residuales, que dependerán de la matriz – no adecuado para matrices complejas


ICP-MS en modo Reacción para muestras con alto contenido en matriz y desconocidas(2)

• Un solo gas reactivo no elimina todas las interferencias – múltiples gases paramúltiples analitos. Gases reactivos se usan tipicamente para V, Cr, Fe, As y Se – no adecuado para análisis multielemental en matrices complejas

• El gas reactivo reacciona con la matriz de la muestra para formar nuevos ionespoliatómicos – origina nuevas e impredecibles interferencias, las cualespueden variar con la matriz

• Gases reactivos reaccionan con algunos analitos y estándares internos; la velocidad de la reacción varía con la matriz– origina pérdidas de sensibilidad


SO, SOH

S2, SO2, S2H, SO2H

ClO, ClOHCO2H

Cl2

2E5cps

45 50 55 60 65 70 75 80MassModo H2

SO, SOH

S2, SO2, S2H, SO2H

ClO, ClOHCO2H

Cl2

En modo H2 (reacción) muchos poliatómicos permanecen (o se forman nuevos).Diferentes interferencias para cada matriz!

Matriz mezcla de ácidos (5% HNO3, 5% HCl, 1% IPA, 1% H2SO4)

Muchos poliatómicos aun pueden verse en el espectro en modo H2

Blanco de ácidos e IPA en modo H2 (Reacción)Color del espectro indica que matriz origina cada interferente


75 76 77 78 79 80 81 82 83

m/z ratio

0

500

1000

1500

2000

2500

3000Si

gnal

(cts

)Se (76, 77, 78, 80, 82)

75AsH

79BrH

81BrHSeH

Formación MH+ (MH+/M+): Se:(3.8±0,4)% Br:(7.0±0,9)% As:(1.8±0,4)%

SeHSeH

BrBrAs

Cada elemento estudiado forma interferencia MH+

Datos courtesía de J Darrouzes

Formación de hidruros observada en la medida de relaciones isotópicas de Se por LC-ICP-MS


Como es un método en DRC-ICP-MS.

Reaction Cell Parameter

Analyte m/z Gas Flow RPq Analyte m/z Gas Flow RPq(mL/min) (mL/min)

B 11 - - 0.25 Fe 56 NH3 0.7 0.50Na 23 - - 0.25 Ni 60 NH3 0.3 0.50Mg 34 - - 0.25 Cu 63 NH3 0.3 0.50Al 27 NH3 0.6 0.50 Zn 64 NH3 0.3 0.50K 39 NH3 1.2 0.50 Ga 69 NH3 0.7 0.65Ca 40 NH3 1.2 0.50 AsO 91 O2 0.6 0.45Ti 48 NH3 0.3 0.50 SeO 96 O2 - 0.65V 51 NH3 0.7 0.65 Sb 121 - - 0.25Cr 52 NH3 0.7 0.65 Au 197 - - 0.25Mn 55 NH3 0.7 0.50 Pb 208 - - 0.25

Atomic Spectroscopy Vol 23(5), Sept/Oct 2002


Energía Energy

CellEntrance

CellExit

La pérdida de energía en cada colisión con un átomode He es la misma paraanalito y poliatómico, peropoliatómicos tienen mayor tamaño y sufren máscolisiones.

A la entrada de la celda , analito y poliatómico tienen la misma energía.

La dispersión de energías de ambos grupos de iones esestrecha, debido al sistemaShieldTorch

ionespoliatómicos

ionesanalito

Distribución de energías de analito e ion poliatómicointerferente con la misma masa

VoltajediscriminaciónElimina iones con baja energía(poliatómicos)

A la salida de la celda, energíasde los iones son distintas. Los poliatómicos son eliminadosusando un voltaje de discriminación “barrera”.

Iones analito tienen suficienteenergía residual para superarel “escalón” de potencial; poliatómicos no (discriminación de energías)

Principios del modo colisión con He y KED

*KED = Kinetic Energy Discrimination

ionespoliatómicos

ionesanalito

Un gas de celda inerte (He) colisiona con el ion en la celda


Discriminación de Energías Cinéticas


2E5cps

45 50 55 60 65 70 75 80Mass

Blanco de ácidos e IPA en modo No Gas

Modo No Gas

Múltiples poliatómicos afectan a casi todas las masas–Interferencias son matriz-dependientes

Color del espectro indica que matriz origina cada interferente

Matriz mezcla de ácidos (5% HNO3, 5% HCl, 1% IPA, 1% H2SO4)Todos los picos en modo NoGas son debidos a interferenciaspoliatómicas


45 50 55 60 65 70 75 80Mass

2E5cps

Modo He

Matriz mezcla de ácidos (5% HNO3, 5% HCl, 1% IPA, 1% H2SO4)TODAS las interferencias poliatómicas son eliminadas en modo He (mismascondiciones de celda)

Y la sensibilidad?

Blanco de ácidos e IPA en modo He (Colisión)Color del espectro indica que matriz origina cada interferente

Todas las interferencias poliatómicas son eliminadas en modo He


2E5cps

45 50 55 60 65 70 75 80Mass

Adición de 10 ppbs en 5% HNO3, 5% HCl, 1% IPA, 1% H2SO4

Alta sensibilidad para todos los isótopos de todos los elementos en modo He

Mezcla de ácidos adicionada (10ppb) en modo He

Modo He

Buena sensibilidad y “pattern” isotópico perfecto para todos los elementos


El modo He elimina TODOS los poliatómicos para todas las masas de un analito, no solo los reactivos.Background Equivalent Concentration (BEC) para 51V en varios blancos de matriz

Beneficios prácticos del modo He (1)

ClO no se elimina completamente en modoH2 – interfrencias residuales

51V en modo NoGas sufre la interferencia ClO, que no se elimina completamente en modo H2 (no es muy reactivocon este gas).

El usuario debe identificar la interferencia antes de elegir el gas a emplear (i.e. debeconocer la matrizpreviamente)

En modo He se eliminan todoslos poliatómicos en múltiplesmasas, en las mismascondiciones, sin necesidad de conocer la matriz.

ClO

SOH

51V


Interferencias de C son eliminadas eficazmente en ambos modos (colisión y reacción)

PERO, interferencias de Cl son mayores en modo reacciónque en modo NoGas, debido a ClO ClOH (creación de un nuevo poliatómico).

He no crea ninguna nuevainterferencia con los elementos de la matriz

He es inerte y no puede crear nuevas interferencias poliatómicas

Background Equivalent Concentration (BEC) para 52Cr en varios blancos de matriz

ArC se elimina en ambos modos de celda. Un gas reactivo aumenta la interferencia en 52Cr (p.e en matriz HCl ) – por formación de ClOH

52Cr

ClO, ClOH

ArC




He Mode - 10ppb en HNO3He Mode - 10ppb en HNO3He Mode - 10ppb en HNO3Modo He – sensibilidad homogénea – perfecto “pattern isotópico”

Modo H2 - 10ppb en HNO3Modo H2 - 10ppb en HNO3Modo H2 - 10ppb en HNO3Modo H2 – pérdida de sensibilidad significativa para V, Cr, Co, Ni, Cu y As – diferente perfil isotópico para algunos analitos

He es inerte y no reacciona con analitos originando pérdidas de señal – todos los gases reactivos originan pérdidas de sensibilidad en algunos analitos


Modo He - MeOH (1%) + 10ppb Spike

Se mantiene el perfil isotópico, confirmando la eliminación de todas las interferencias





Beneficios prácticos del modo He (4)El modo He es independiente de la matriz a analizar

Modo He - HCl (5%) + 10ppb Spike


Modo He - H2SO4 (1%) + 10ppb Spike



Modo He – Ca (200ppm) + 10ppb Spike


(señales 44, 46, 48 isótopos de Ca)







Beneficios prácticos del modo He (4)El modo He es independiente de la matriz a analizar Modo He - Na (200ppm) + 10ppb Spike


Modo He – Mix + 10ppb Spike




ORS3 en modo He incluso para Se

Rendimiento mejorado para Se con ORS3 en modo He –

Eliminación de lasinterferencias en todos los isótopos de Se – esencial paramedida de relacionesisotópicas o análisis pordilución isotópica

Isotope BEC (ppt) DL (ppt)78 7.95 (<5)

No se observan SeH o BrH

LOD shows 0ppbBlank was 2cps +/- 0cpsProbably <5ppt LOD

Calibración para 78Se a 0, 0.5, 1, 10ppb en 2% HCl + 100ppm Ca


Como es un método de colisión en Agilent 7700


Desarrollo del método para cada elemento potencialmenteinterferido en matriz compleja/desconocida

Celda de Reacción (1) Celda de colisión

Report results

Use He Collision Mode

(1) Strategies to develop methods using ion-molecule reactions in a quadrupole reaction cell to overcome spectral overlaps in ICP-MS. Olesik, J. and Jones, D., JAAS, 2006, 21, 141-159

Las condiciones en modo He son idénticas para todos los elementosinterferidos en cualquier matriz


Calibración 75As en HNO3 1% HCl 0.5%


Calibración 202Hg en HNO3 1% HCl 0.5%


Iones cualificadores (Isótopos) en ICP-MS

Si todas las interferenciaspoliatómicas pueden ser eliminadas(modo He), se podrían usar ionescualificadores (isótopos) paraconfirmar la concentración medidacon el isótopo preferente.

Da mayor confianza en el resultadoobtenido y confirma que han sidoeliminadas todas las interferencias

Algunas normativas requieren quese use información de un isótoposecuandario, si fuera posible (Dutch accreditation program AP-04 -regulated methods for soils and other materials) Comparación

Cu en muestra(con calib 63Cu)

cps a 63Cu

cps a 65Cu

Cu calibpara 63Cu

Cu calibpara 65Cu

Cu en muestra(con calib 65Cu)

Isótopoprincipal

Isótopocualificador


Cálculo de la Diferencia porcentual Relativa (RPD)

Cada elemento se calibra separadamente usando dos isótopos y se comparan los resultados dando un valor de diferencia % relativa (RPD):

(Res. del isótopo cualificador– Res. del isótopo preferente)Relative % Difference = x 100

Res. Isótopo preferente

e.j.:

(conc. 65Cu – conc. 63Cu)65Cu/63Cu RPD = x 100

conc. 63Cu

RPD = 0% indica que ambos isótopos dan la misma concentraciónRPD > 0% indica interferencia en el cualificadorRPD < 0% indica interferencia en el isótopo preferente


Cr en muestras con alto contenido en Cl – Modo No gas

Isotope 52Cr 53Cr RPD (53Cr/52Cr)

Interference ArC ClO

Measured 9.92 ppb 58.8 ppb 493%

% Recovery 99.2% 588%

52Cr

sample

53Cr

sample

% Recuperación (10ppb en 5% HCl) y RPD

Perfil isotópicoteórico

(referencia 52Cr)


Cr en muestras con alto contenido en C– No gas



Measured 18.96 ppb 9.33 ppb -50.79%

% Recovery 190% 93.3%

52Cr

sample

53Cr

sample

%recuperación (10ppb en 1% MeOH) y RPD

10 ppb

10 ppb


(referencia 53Cr)




Measured 10.01 ppb 10.44 ppb 4.30%

% Recovery 100% 104%

52Cr

sample

53Cr

sample


(referencia 53Cr)

%recuperación (10ppb en 1% HCl/MeOH) y RPD

Cr en muestras con alto contenido en Cl y C– Modo He




Measured 8.00 ppb 7.93 ppb -0.875%

52Cr

sample

53Cr

sample

%recuperación y RPD – 53Cr confirma el resultado a 52Cr

Muestras reales– Cr en CRM Seawater

Modo Helio (calibración in 1% HNO3 / 0.5% HCl)


(referencia 52Cr)


Análisis por Dilución Isotópica en rutinaLa eliminacióncompleta e inespecífica de interferencias del modo He permitetrabajar de manerasencilla con IDMS en rutina


Interferencias no- espectrales o de matriz

Alta concentración de iones con la misma carga M+. Efecto de repulsión reduce la eficacia de transmisión en la región de las lentes.

- Cargas del mismo signo se repelen.- Efectos de masa afectarían en mayor medida a los iones más ligeros.

Simulación del haz de iones en la zona de las lentes. Poca interacción electrostática entre los iones siendo el campo eléctrico controlado por las lentes.

Haz de iones con una alta densidad—e.j. una salde U. Los iones son afectados por el campo de las lentes y por efectos espacio carga entre ellos. Iones más ligeros tienen más probabilidad de ser repulsados y perdidos.

Efectos espacio carga


Interferencias no- espectrales o de matriz

Efectos en la ionización: Alta concentración de sales

Muchas muestras tienen alto contenido en sales de elementos alcalinos y alcalinoterreos. Su bajo I.P., hacen que se encuentren altamente ionizados en el plasma.

- Alta concentración de e- en el plasma puede afectar a elementos de alto IP

Na I.P=5.14eVZn I.P.=9.39eV(Zn+ tiene mayor afinidad porlos e- que el Na+

En un plasma denso en Na+, un pequeño número de Zn+

pueden captar e-, neutralizando su carga, no siendo asídetectable. El resultado será una disminución de la señaldel Zn debido al Na


Efectos en la ionización.

Sales alcalinas a elevada concentración La presencia de elementos facilmente ionizables afectan a elementos de mayor

potencial de ionización (IP).– Supresión en ICP-MS es generalmente <10%.– Dilución de muestras con altos TDS reduciría este efecto.

Contenido orgánico (muestras con approx >5000ppm (0.5%) en composiciónorgánica).

Incremento de la señal para ciertos elementos.– Algunos con altos IP, e.j. As, Se y Fe.– Aumento de la sensibilidad del orden del 10-30%.– Puede solucionarse con (matrix matching de C, dilución isotópica)

En ICP-MS convencional (sin HMI) se recomienda una concentración de TDS en el rango de 2000-3000 ppm (0.2 – 0.3%).


Interferencias de matriz. Que debemos hacer• Mayor potencia RF (>1300) para un plasma de mayor temperatura.

- Habitualmente 1500W

• Trabajar con una mayor distancia de muestreo.- Maximiza el tiempo de residencia de la matriz en el plasma.

• Usar antorcha 2.5mm diámetro interno

• Trabajar con flujos bajos de carrier y muestra.- Crear condiciones de ionización más robustas

• Diluir muestras con muy alto contenido en matriz.

Usar siempre un Estandar Interno.- Estándares internos (ISTD) son la herramienta principal para compensar los

posibles efectos de matriz en ICP-MS.- Suelen cubrir todo el rango de masas 6Li, Sc, Ge, Y, Rh, In, Tb, Ho, Lu, Bi (Be, Te, Au

para altos IP).

Inferfase HMI.

Análisis por Adiciones Estándar o Dilución Isotópica


Importancia de la temperatura del plasma

++ + +

Alta entrada de muestra, canal central estrecho Pobre descomposición de la matriz

+

++

+

++

++

+

Baja entrada de muestra, canal central ancho Buena descomposición de la matriz

ICP-MS convencional0.4 – 0.8mL/min, inyector 1.8 – 2.0 mm, pobre eliminacióndel solvente baja Tª en el canal central de la antorcha

ICP-MS optimizado0.10 - 0.25mL/min, inyector 2.5mm, eliminación del solvente alta Tª en el canal central de la antorcha

+

Zona más calientedel plasma ~ 8000K

Decomposición y disociación

La mayor población de M+ debería correspondrese con la menor población de ionespoliatómicos

En la zona del cono de muestro , analitos presentescomo iones M+

Secado del aerosol Atomización e ionización

Canal de muestra~6700K

Tiempo de residencia de unos pocos milisegundos

El plasma del ICP-MS debe produciriones – átomos neutros no puedenser medidos .La introducción de la muestra debepermitir mantener una temperaturadel plasma lo más alta posible – estose monitoriza usando la relaciónCeO+/Ce+


Signal Suppression in 0.3% NaCl

0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0

100.0

Sc-45 Cr-52 Fe-56 Zn-66 Mo-95 In -115

Elements

% R

ecov

ery

1% CeO/Ce1.7 % CeO/Ce

CeO/Ce Ratio – Efecto en la supresión por la matriz

Mayor temperatura del plasma (menor CeO/Ce) mejor tolerancia a matriz (menossupresiones de señal en matrices complejas.

Mejores recuperaciones en muestras con alto contenidoen matriz con plasma robustoCeo/Ce es una medida de la robustez del plasma.

Agua de mar dil 1/10


High Matrix Introduction Kit (HMI) – Como funciona

HMI es un sistema de dilución del aerosolDiluye la muestra utilizando un flujo de argon, añadido después de la cámara de nebulizaciónAumenta tolerancia a matriz 10x


HMI permite analizar en rutina muestrascon muy alto contenido en matriz

HMI reduce la supresión por matriz –datos más exactos en matrices complejasy de alta variabilidad

HMI también reduce el mantenimiento, simplifica el análisis y mejora la productividad – reduce la necesidad de diluciones, repetición de medidas, etc

Además de diluir la densidad del aerosol, HMI reduce la entrada de vapor de agua y matriz. Mayor robustez del plasma (hasta0.2 %CeO/Ce)

7700x + HMI para mayor tolerancia a matriz

Supresión ~10% o menor con HMI

Supresión ~80% o mayor con otro ICP-MS


Adición de estándares internosISTD’s pueden ser añadidos de dos formas:1) En continuo usando una bomba peristáltica y una T de mezcla.2) Manualmente como una adición a cada estándar, blanco y muestra

La solución de ISTD se introduce a través de un tubo estrecho (0.19 mm i.d.) y se mezcla con la muestra en la T de conexión. El factor de dilución del ISTD con respecto a la muestra es 1/20. Así, 1000ppb ISTD es aprox. 50ppb en cada muestra en el nebulizador.

Cuando se use una T de mezcla, un control de la estabilidad del flujo esde enorme importancia. Esto puederealizarse facilmente desde la ventana de sintonizado (tuning) monitorizando en continuo la señalde alguno de los E.I., e.j. 89Y para la sensibilidad y 115In como ISTD.

Ratio señal de analito/señal E.I. vs concentración


Estabilidad del E.I. como control de calidad

Controlar la estabilidad de la señal de los E.I.s permite.• Verificar el correcto funcionamiento del sistema de introducción de muestra.•Controlar los posibles efectos de matriz en muestras desconocidas.

–Una disminución mayor del 30% en la señal del E.I. no asegura que esté haciendo su funcióncorrectamente (compensar el efecto de matriz)

•Normalmente se compara la respuesta (cps) de cada muestra frente a la respuesta del blanco de calibraciónexpresado como “Recuperación ISTD”


Conclusiones

El uso de un gas de colisión (He) permite el análisis por ICP-MS libre de interferencias – en CUALQUIER matriz.

No se requiere conocimiento previo de la matriz de la muestra.

Todos los analitos disponibles en modo celda – en TODO tipo de muestras. Facilidad de uso.

Mayor integridad de los datos en matrices desconocidas. Posibilidad de ionesde confirmación.

Una alta temperatura del plasma minimiza los efectos de matriz cuando se analizan muestras con alto contenido salino.

Un estándar interno adecuado y controlado sigue siendo la herramientaprincipal para compensar los posibles efectos de matriz en ICP-MS


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