timstoicpms
第8楼2011/03/22
这几年我恰好看过一些文献,我来做个读书报告介绍一下吧。
第一,放射性核素在自然界很多,有的核素半衰期长达几十亿年,有的核素只有短短的几毫秒、几纳秒。真正对人类有伤害的放射性核素,其半衰期是适度的:比如131I(8天),137Cs(30.2年)。通常是用各种辐射仪检测放射性强度,而不是用质谱测定放射性核素的丰度(原因之一是 辐射仪快,一扫就出结果;质谱测定太慢)。
退一步,如果要用质谱测定,ICP-MS恐怕不是一个好选择。再退一步,“上级领导”一意孤行非要用ICP-MS来测131I、137Cs。好吧,我接着侃大山。
第二,必须把I、Cs从样品中分离提纯,否则115In16O、130BaH干扰131I,121Sb16O 、136BaH干扰137Cs。因此必须用微量高效液相色谱柱μ-HPLC。
第三,传统进样系统用雾化器/室分选液滴,<5um的液滴才能被电离,大液滴都是废液排走。待测放射性试液可能也就几十微升,岂不浪费(且废液有污染)?因此必须用 直接注射高效雾化器(Direct Injection High Efficiency Nebulizer without a spray chamber = DIHEN;制造商 Meinhard, Santa Ana, CA),充分利用这几十微升。
第四,碘的第一电离能高达10.45eV,对Ar-base等离子焰而言,碘的电离率很低。如果是He焰,电离率会提高不少。
第五,Ion Yield=最终打在检测器的离子数 除以 被电离的离子数,ICP-MS的Ion Yield最高也就千分之几。离子在四级杆质量分析器中的传输率很低,而在扇形磁场分析器的传输率较高,因此四级杆型ICP-MS被淘汰出局,换上扇形磁场SF-ICP-MS。
第五,127I、133Cs在自然界的丰度几乎是100%,而131I、137Cs微乎其微,所以用131I/127I或137Cs/133Cs比值来归一化。因此单接收扇形磁场(比如 Thermo Element II)被淘汰出局,换上多接收扇形磁场MC-ICP-MS(比如 Thermo Neptune或Nu Plasma)。
第六,丰度灵敏度(abundance sensitivity)= m处质量峰的信号强度 除以m±1处(也有用m±2处)质量峰的强度,比值通常超过106,越大越好。尽管横跨4amu,但高强信号127I对极微弱131I、高强信号133Cs对极微弱137Cs的拖尾影响会有多少?
第七,既然是同时测定131I/127I或137Cs/133Cs,那么就涉及检测器死时间deadtime、暗噪声dark noise、量程线性linearity、两只检测器inter-calibration等问题。
对“质谱测定放射性核素”感兴趣的版友,还可查阅 美国能源部New Brunswick Laboratory、欧盟Institute for Reference Materials and Measurements 的文献。