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【干貨】ICP-OES、ICP-MS、AAS傻傻分不清？

來源：本站時間：2019-12-29 20:50:46 瀏覽：16817次

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ICP-OES、ICP-MS、AAS傻傻分不清？你知道它們各自的特點是什么嗎？在科研的過程中，又該選擇哪個來作為分析方法呢？沒關系，小編帶你詳細了解三者在檢出限、干擾、容易使用度等方面的特性。珀金埃爾默的AAS、ICP-OES和ICP-MS性能優異，使用簡便，快來了解一下吧！

ICP-OES，即電感耦合等離子體體（ICP）光譜；而ICP-MS，則是以ICP方式離子化的質譜。有時，人們也會叫“ICP質譜”。那么他們和AAS有何區別？在選擇分析方法時又該如何抉擇呢？

對于擁有ICP-OES技術背景的人來講，ICP-MS是一個以質譜儀作為檢測器的等離子體（ICP），而質譜學家則認為ICP-MS是一個以ICP為源的質譜儀。事實上，ICP-OES和ICP-MS的進樣部分及等離子體極其相似。ICP-OES測量的是光學光譜（165～800nm），ICP-MS測量的是離子質譜，提供在3～250amu范圍內每一個原子質量單位（amu）的信息，因此，ICP-MS除了元素含量測定外，還可測量同位素。

和ICP-OES、ICP-MS比較，AAS是原子吸收光譜，因為只利用原子光譜中單色光照射，所以只能檢測一種元素的含量，不過檢測限比較低而且重現性比較好。ICP-OES是原子發射光譜，檢測原子光譜中的多條譜線，檢測限也比較低，而且多通道可以同時檢測多種原子和離子，比較方便，重現性也不錯。ICP-MS是ICP質譜聯用，利用質譜檢測同位素含量來檢測元素的含量，檢出限最低，效果最理想。

適用范圍：AAS用于已知元素含量的檢測；ICP可以用于已知，也可以用于未知，適合多元素分析；ICP-MS由于比較貴而且檢出限最低，一般是用作標準測量的時候。

01

檢出限

ICP-MS的檢出限給人極深刻的印象，其溶液的檢出限大部份為ppt級（必需記牢，實際的檢出限不可能優于你實驗室的清潔條件），石墨爐AAS的檢出限為亞ppb級，ICP-OES大部份元素的檢出限為1~10ppb，一些元素在潔凈的試樣中也可得到令人注目的亞ppb級的檢出限。必須指出，ICP-MS的ppt級檢出限是針對溶液中溶解物質很少的單純溶液而言的，若涉及固體中濃度的檢出限，由于ICP-MS的耐鹽量較差，ICP-MS檢出限的優點會變差多達50倍。一些普通的輕元素（如S、Ca、Fe 、K、Se）在ICP-MS中有嚴重的干擾，也將惡化其檢出限。

02

干擾

以上三種技術呈現了不同類型及復雜的干擾問題，為此，我們對每個技術分別予以討論。

ICP-MS的干擾：質譜干擾、基體酸干擾、雙電荷離子干擾、基體效應、電離干擾、空間電荷效應。

ICP-OES干擾：光譜干擾、基體效應、電離干擾。

GFAAS干擾：光譜干擾、背景干擾、氣相干擾、基體效應。

03

容易使用度

在日常工作中，從自動化來講，ICP-OES是最成熟的，可由技術不熟練的人員來應用ICP-OES專家制定的方法進行工作。ICP-MS的操作直到現在仍較為復雜，自1993年以來，盡管在計算機控制和智能化軟件方面有很大的進步，但在常規分析前仍需由技術人員進行精密調整。ICP-MS的方法研究也是很復雜及耗時的工作。GFAAS的常規工作雖然比較容易，但制定方法仍需要相當熟練的技術。

04

試樣中的總固體溶解量TDS

在常規工作中，ICP-OES可分析10%TDS的溶液，甚至可以高至30%的鹽溶液。在短時期內ICP-MS可分析0.5%的溶液，但大部分分析人員樂于采用最多0.2%TDS的溶液。當原始樣品是固體時，與ICP-OES、GFAAS相比，ICP-MS需要更高倍數的稀釋，其折算到原始固體樣品中的檢出限會顯示不出很大優勢，這個現象也就不令人驚奇了。

05

線性動態范圍LDR

ICP-MS具有超過105的LDR，各種方法可使其LDR開展至108。但不管如何，對ICP-MS來說：高基體濃度會導致許多問題，而這些問題的最好解決方案是稀釋。正由于這個原因，ICP-MS應用的主要領域在痕量/超痕量分析。

GFAAS的LDR限制在102～103，如選用次靈敏線可進行高一些濃度的分析。

ICP-OES具有105以上的LDR且抗鹽份能力強，可進行痕量及主量元素的測定，ICP-OES可測定的濃度高達百分含量，因此，ICP-OES外加ICP-MS，或GFAAS可以很好地滿足實驗室的需要。

06

精密度

ICP-MS的短期精密度一般是1～3% RSD，這是應用多內標法在常規工作中得到的。長期（幾個小時）精密度為小于5%RSD。使用同位素稀釋法可以得到很好的準確度和精密度，但這個方法的費用對常規分析來講是太貴了。

ICP-OES的短期精密度一般為0.3～2%RSD，幾個小時的長期精密度小于3%RSD。

GFAAS的短期精密度為0.5～5%RSD，影響長期精密度的因素不在于時間，而在于石墨管的使用次數。

07

樣品分析能力

ICP-MS有驚人的能力來分析大量測定痕量元素的樣品，典型的分析時間為每個樣品小于5分鐘，在某些分析情況下只需2分鐘。Consulting實驗室認為ICP-MS的主要優點即是其分析能力。

ICP-OES的分析速度取決于是采用全譜直讀型還是單道掃描型，每個樣品所需的時間為2或6分鐘。全譜直讀型較快，一般為2分鐘測定一個樣品。

GFAAS的分析速度為每個樣品中每個元素需3～4分鐘，晚上可以自動工作，這樣保證對樣品的分析能力。

根據溶液的濃度舉例如下，作參考：

每個樣品測定1～3個元素，元素濃度為亞或低于ppb級，如果被測元素要求能滿足的情況下，GFAAS是最合適的。
每個樣品5～20個元素，含量為亞ppm至%，ICP-OES是最合適的。
每個樣品需測4個以上的元素，在亞ppb及ppb含量，而且樣品的量也相當大，ICP-MS是較合適的。

無人控制操作：ICP-MS、ICP-OES和GFAAS，由于現代化的自動化設計以及使用惰性氣體的安全性，可以整夜無人看管工作。

運行的費用：ICP-MS開機工作的費用要高于ICP-OES，因為ICP-MS的一些部件有一定的使用壽命而且需要更換，這些部件包括了渦輪分子泵、取樣錐和截取錐以及檢測器。對于ICP-MS和ICP-OES來講，霧化器與炬管的壽命是相同的。如果實驗室選用了ICP-OES來取代ICP-MS，那么實驗室最好能配備GFAAS。GFAAS應計算其石墨管的費用。在上述三種技術中Ar氣的費用是一筆相當的預算，ICP技術Ar費用遠高于GFAAS。

ICP-MS、ICP-OES、AAS簡單比較