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【原创】关于ICP-TOFMS的主观认识

ICP-MS

  • 关于ICP-TOFMS的主观认识

    坛子里有人说到ICP-TOFMS，据我了解，在我工作的系统里也有人购买ICP-TOFMS做检验。这个东东到底怎么样？我也没用过，就查了些资料，权当纸上谈兵。

    首先，和ICP-Q-MS最大的区别显然在质谱上。飞行时间质谱（TOF）很早就研发出来，最近在有机质谱方面应用也很多，其优点主要有两个：１　质谱分辨率比四级杆高；２　由于离子传输效率高，相当于全谱直读的仪器，特别适合获取瞬时信号的信息。
    那么，让我们看看从理论上看看在无机元素测量方面这两个优点的应用如何：
    １　高分辨率：TOF的分辨率比四级杆高，但要比双聚焦磁质谱低。根据GBC OptiMass 8000（好像只有GBC、LECO在生产ICP-TOFMS）指标为例，其质量分辨率为：分辨率在半高峰宽计算（FWHM）计算，Li6为500，U238为2200，单独优化Rh103为2400。也就是说，从低质量数到高质量数其质量分辨率在500~2500范围。对于一些常见干扰（见下表）有的能分开，有的不能，所以购买仪器前一定要知道拿来测什么，基质里有什么干扰，在TOF的质量分辨率下能否分开。而且，标称的质量分辨率是在半高峰宽下计算的，实际分离不是可靠。
    被干扰离子    干扰离子    需要的分辨率    TOF能否分开（个人意见）
    27Al+    13C14N+    1454    不一定
        12C14NH+    919    应该能
    28Si+    14N2+    958    应该能
        12C16O+    1557    不一定
    32S+    16O16O+    1801    估计悬
    52Cr+    40Ar12C+    2375    估计悬
    56Fe+    40Ar16O+    2500    估计悬
    以上表只列了一些3000以下的干扰，还有很多3000以上的干扰，TOF无能为力。
    所以我个人的结论是，TOF的高质量分辨率有一定的用处，但不是非常有用。很多常见干扰还不如带反应碰撞池的ICP-Q-MS。
    2 全谱直读，适合瞬时信号读取。据GBC OptiMass 8000指标，每秒可以获得3万个全谱。这个能力，Q-MS望尘莫及。在常规检验中，由于是连续进样，并不用强调瞬时信号读取，所以，TOF几乎没有优势。然而，在一些联用状态下，如FI、ETV、LA等联用下，瞬时全谱获得能力就很重要了，这方面TOF具有很大的优势。另外，值得强调的是，在和色谱联用下，瞬时全谱获得能力并不是很重要的，因为色谱分离的专属性很强，在一次色谱分离上，最多做个2~3个元素（也少见），Q-MS足够胜任。
    所以个人结论是：TOF瞬时全谱获得能力非常强，适合瞬时信号的全谱读取（废话）。在大部分常规检验工作中，特点不突出。

    TOF的一些缺点，或者有待观望的地方：
    1 比ICP-Q-MS稍微贵一点。据我对有机TOF的经验，TOF维护使用要求要高于Q-MS。
    2 灵敏度比Q-MS稍微低一点。
    3 至今没有看到有碰撞反应池的Q-MS。
    4 对于不同样品基质或者高TDS的样品的适应能力有待考证。从GBC OptiMass 8000指标看到，使用了三级锥接口和四级真空，我个人认为是由于TOF的使用要求要比Q-MS严格所致。所以购买前，样品基质TOF能否承受一定要考虑。否则稀释倍数大，TOF灵敏度又不是很高，会大大提高样品检出限。
    至于，在其它方面的应用，如同位素比值测量，我个人知识有限，不能作出评价。
    总的来说，相比ICP-Q-MS，ICP-TOF-MS在日常检验中并没有非常大的优势，在一些特定场合可以发挥其质量分辨率高和瞬时全谱读取的长处。在购买前，检测方向的确定和调研是很重要的。

    以上都是个人看法，欢迎拍砖！
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  • yzyxq

    第2楼2009/03/27

    最近看了GBC 9500 ICP-TOFMS的宣传资料（在这个帖子http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090110/1692997/）。
    发现其强调的是TOF测量的快速。比如按EPA 200.8，传统的ICP-MS执行每个样品指定测20种元素,耗时180秒,而OptiMass 9500只需25秒。基本上就没有提TOF在分辨率上的优势。
    关于这一点，我原来倒是没有注意到，只关心了TOF瞬间扫描的能力。

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  • 歪门邪道读鸟书

    第3楼2009/03/30

    根据使用的经验，QMS测定20种元素用时180秒应该 包括了 样品提升 以及稳定时间吧，假如每个元素积分时间1秒，20种元素 也才不到30S的 测定时间，而 TOFMS不需要 样品提升 以及 稳定时间吗？？感觉不可思议。

    yzyxq 发表:最近看了GBC 9500 ICP-TOFMS的宣传资料（在这个帖子http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090110/1692997/）。
    发现其强调的是TOF测量的快速。比如按EPA 200.8，传统的ICP-MS执行每个样品指定测20种元素,耗时180秒,而OptiMass 9500只需25秒。基本上就没有提TOF在分辨率上的优势。
    关于这一点，我原来倒是没有注意到，只关心了TOF瞬间扫描的能力。

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  • yzyxq

    第4楼2009/03/30

    楼上说的很有道理。不过水质一个样品测180秒也是完全有可能的。一般一次测量总是要重复多次，以保证数据的精确。
    TOF的25秒因为没有实际用过，根据蠕动泵的使用经验，进样和稳定总要个30秒的时间，真不知道这个25秒是否包括进样时间。
    不过TOF的全谱读数能力确实超过QMS，QMS在读一个质量数计数的时候，其它质量数的信息都浪费了。时间应该比TOF慢。

    camelxiangzi 发表:根据使用的经验，QMS测定20种元素用时180秒应该 包括了 样品提升 以及稳定时间吧，假如每个元素积分时间1秒，20种元素 也才不到30S的 测定时间，而 TOFMS不需要 样品提升 以及 稳定时间吗？？感觉不可思议。

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  • kiwi-kids

    第5楼2009/03/30

    楼主介绍的非常全面，我觉得tof的优势还是在瞬时信号分析上，常规分析并没有明显的长处，尤其在高基体样品的稳定性上没有办法和四级杆比较，高分辨率应用也比较有限。

    至于公司提供的快速分析的文献，我觉的每种仪器差别都不太大，现在节约分析时间主要还是通过进样系统优化来实现，比如ESI的最新的sc-fast自动进样器。

    yzyxq 发表:最近看了GBC 9500 ICP-TOFMS的宣传资料（在这个帖子http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090110/1692997/）。
    发现其强调的是TOF测量的快速。比如按EPA 200.8，传统的ICP-MS执行每个样品指定测20种元素,耗时180秒,而OptiMass 9500只需25秒。基本上就没有提TOF在分辨率上的优势。
    关于这一点，我原来倒是没有注意到，只关心了TOF瞬间扫描的能力。

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  • drywell

    第6楼2009/09/11

    学习一下，谢谢了

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  • cn18show

    第9楼2009/09/12

    再来一次啊，顶顶更健康

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