Alhaisten alkuainepitoisuuksien tarkka määrittäminen ICP-MS/MS-tekniikalla

Abstract

Alhaisten alkuainepitoisuuksien tarkka määrittäminen induktiivisesti kytketyllä plasmatandemmassaspektrometrialla vaatii tarkkaa tietoa mittausta vaikeuttavista häiriöistä ja tekniikoista, joilla näitä häiriöitä voidaan korjata. Tämän tutkielman tavoite on esitellä keinoja, joilla alhaisten alkuainepitoisuuksien tarkka määrittäminen induktiivisesti kytketyllä plasmatandemmassaspektrometrialla onnistuu häiriöttömästi.

Induktiivisesti kytketty plasma-tandemmassaspektrometria on uusi analyyttisen kemian tekniikka, jonka toimintaperiaatteisiin syvennytään tarkemmin tässä tutkielmassa. Alhaisten alkuainepitoisuuksien tarkkaa määrittämistä haittaavat erilaiset häiriöt, kuten mittalaitteen ryömintä, matriisihäiriöt ja spektraaliset häiriöt. Tässä tutkielmassa esitellään lyhyesti kyseiset häiriöt ja annetaan esimerkkejä niiden esiintymisestä tandemmassaspektrometriassa. Spektraalisia häiriöitä voidaan korjata tandemmassaspektrometrillä, mutta matriisihäiriöiden eliminointiin vaaditaan kehittyneitä kalibrointitekniikoita.

Sisäinen standardointi ja isotooppilaimennus ovat usein alhaisten alkuainepitoisuuksien mittauksissa käytettäviä kalibrointimenetelmiä, joiden avulla matriisihäiriöitä voidaan korjata. Sisäiseen standardointiin perustuvia uusia kalibrointimenetelmiä, kuten standardilaimennusanalyysia, moni-isotooppikalibrointia ja monispesieskalibrointia, ei vielä käytetä alkuainemittausten rutiinianalytiikassa, mutta ne ovat tulevaisuudessa hyviä vaihtoehtoja matriisihäiriöiden korjaamiseen. Tässä tutkielmassa esitellään lyhyesti myös näiden uusien kalibrointimenetelmien toimintaperiaatteet, sekä muutama tutkimus, joissa ICPMS/MS-tekniikkaa hyödynnetään häiriöttömien mittausten toteuttamiseksi. Tutkimukset antavat esimerkkejä niistä alueista ja sovellutuksista, joissa ICP-MS/MS-tekniikkaa ja kehittyneitä kalibrointimenetelmiä voidaan hyödyntää.