【第三届原创参赛】Blank 计数飙升，气体不纯惹的祸！

timstoicpms

2010/10/23

私聊

ICP-MS

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上半年测试任务较多，我们实验室使用液氩为PE Elan DRC-e供气。进入9月，测试任务骤降，每周只有100件，我觉得用液氩不划算，改用钢瓶Ar。

2010年10月16日我发贴《Blank 计数飙升，是透镜原因？》，主要症状：① 220amu出现>1000cps ②Blank试剂在各个元素上均出现>1500cps 。http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20101016/2865994/

昨天终于找到原因了，且听我道来。
如图所示，还是上周六那两瓶氩气，左边是A，右边是B，并联供气。

昨天上午十点钟，同时开A、B气瓶，点火，失败——都没听见“啪”的点火声。反复几次，仍然失败。我先关上A瓶，只开B瓶，一次就点火成功。雾化器吸入10ppb 的Mg In U调谐液，看各质量段的灵敏度。还是上周六的仪器参数，我啥都没动，220amu竟然降为正常值了。

正当我疑惑不解时，突然想起来此时只有B瓶在供气，还是双瓶供气保险些，赶紧开启A瓶。雾化器仍然在吸入Mg In U调谐液，220amu 在5秒之内从50cps飙升到900cps。

我一下子明白了，肯定是A瓶氩气不纯，混有空气。分析如下：

首先，ICP点火瞬间对Ar气质量要求特别高。A-B并联供气，点不着火；当A瓶关闭，B瓶供气时，点火成功，此时再开启不纯的A瓶，ICP不会熄火。

其次，当A瓶关闭，B瓶供气时，低-中-高质量段的灵敏度是递增趋势；开启A瓶后，虽然我没有改动仪器参数，但低质量Mg在5秒之内从1.5万升到4万，中质量In从22万降到18万，高质量U从21..5万降到14.5万。这说明由于A瓶气体的加入，等离子焰组分发生了变化，于是各质量段的灵敏度在极短时间内发生响应。

最后，钢瓶Ar中的Pb、Hg杂质比液氩多，A瓶中的氧混入等离子焰，增加了204Pb+204Hg与16O的结合几率，所以在220amu观察到900cps；又由于双电荷17O增加，所以在8.5amu观察到1100cps。

我又用 3%稀硝酸，Blank试剂(内含5 ppb Rh作为内标，3%硝酸介质)做了测试，这三个测试是在2分钟内依次完成的。

	4%稀硝酸	Blank	Blank
	A关闭，B供气	A关闭，B供气	A与B并联供气
Li7	78	72	1797
Be9	42	56	1631
Sc45	2309	2311	82331
V51	319	294	5601
Cr53	228	208	3442
Co59	181	200	1822
Ni60	375	336	2234
Cu65	2167	742	2884
Zn66	1397	745	2925
Ga71	100	94	1928
Ge74	44	42	1695
As75	56	64	1806
Rb85	189	308	2600
Sr86	386	394	14251
Y89	128	75	1583
Zr91	19	56	1506
Nb93	31	22	1525
Mo98	22	19	1586
Rh103	33	76110	83791
Ag109	22	53	1692
Cd114	50	31	1542
In115	17	14	1531
Sn120	197	458	1931
Sb123	31	44	1600
Cs133	11	33	1803
Ba135	342	164	1847
La139	167	81	1595
Ce140	231	147	1647
Pr141	64	31	1567
Nd146	39	28	1614
Sm147	17	17	1570
Eu151	11	8	1553
Gd157	14	11	1520
Tb159	11	14	1422
Dy163	11	25	1625
Ho165	8	11	1558
Er166	8	6	1631
Tm169	8	11	1467
Yb174	6	8	1525
Lu175	8	6	1489
Hf179	11	8	1600
Ta181	8	3	1489
W184	100	108	1459
Tl205	8	11	1608
Pb206	1328	2097	2773
Bi209	14	28	1575
Th232	44	28	1720
U238	31	44	1536

可以看到，开启A瓶后，Blank试剂在各个元素上均出现>1500cps。这些飙升的计数，有的是氧化物(比如204amu+16O叠加220amu)，有的是双电荷(比如双电荷14N叠加到7Li)，有的则很复杂——我猜测，由于A瓶的不纯气体加入，等离子焰的电子密度被稀释，热焰偏向冷焰，导致很多复杂的状态。

困扰我一星期的问题貌似解决了，

启示：用钢瓶屁事多，还是用液氩好！

感慨：二三线城市的气体供应商不能生产液氩，都是用气槽车从一线大城市的气体制造厂运来：气体工厂→气槽车→本地供应商的储气塔→最终用户的液氩罐，层层转运，液氩中的杂质也增加了。身在三线城市的我，很是羡慕在北京、上海这些大城市的版友们不用担心气源质量。

求助：有热心人能提供气体过滤/净化装置的厂家信息吗？我想买一个装在液氩罐与质谱仪之间，过滤Pb、吸附Hg等杂质。