Interferencje w ICP-MS

Interferencje Fizyczne:

Interferencje fizyczne związane są z etapem wprowadzenia próbki, czyli: napięciem powierzchniowym, lepkością i efektywnym rozpylaniem próbki lub z zatykaniem otworów przewodów doprowadzających, czy korozją elementów konstrukcyjnych. Wśród nich możemy wyróżnić interferencje związane z matrycą próbki lub z efektem pamięci.

Matryca próbki może powodować wzmocnienie (rzadziej) lub obniżenie sygnału
w wyniku jej wpływu na:

• efektywność wprowadzania próbki;

• rozmiar formowanych kropel w rozpylaczach;

• proces jonizacji w plazmie;

• ekstrakcję i przechodzenie jonów z plazmy do analizatora mas.

Zmiany sygnału zależą od:

• rodzaju analitu;

• właściwości fizycznych wprowadzanej próbki (np. lepkość);

• składu matrycy;

• ustawień parametrów przyrządu (układu wprowadzania próbki, konfiguracji łącznika i układu optycznego);

• parametrów pomiarowych.

W celu uniknięcia interferencji matrycowych zaleca się stosowanie:

• metody dodatku wzorca;

• metody wzorca wewnętrznego;

• metody rozcieńczeń izotopowych.

W przypadku oznaczeń rtęci głównym problemem są interferencje wynikające
z efektu pamięci. Rtęć ulega adsorpcji na wewnętrznych powierzchniach przewodów doprowadzających, rozpylacza i komory mgielnej. Niedokładne oczyszczenie układu
po poprzednim pomiarze prowadzi więc do kontaminacji analizowanych po sobie próbek. Prowadzi to do obniżenia czułości oznaczenia, nieliniowości krzywej kalibracyjnej, wzrostu granicy wykrywalności. Dodatkowo konieczne jest zastosowanie dłuższego czasu przemywania układu, co wiąże się z wydłużeniem czasu analizy. Interferencje związane
z efektem pamięci możemy zminimalizować poprzez:

• zastosowanie efektywniejszego systemu rozpylania próbki;

• wprowadzenie komory mgielnej za rozpylaczem i przed miejscem jonizacji (tutaj palnikiem); w komorze osadzają się kropelki o zbyt dużej średnicy, które mogły by zakłócić procesy jonizacji, a także zauważono, że minimalizuje ona pulsowanie areozolu, wynikającego z pulsowego pompowania roztworu;

• stosowanie roztworów przemywających układ;

• zastosowanie wzorca wewnętrznego.

Interferencje spektralne:

Interferencje spektralne wynikają z nakładania się na sygnał analitu sygnałów pochodzących od innych jonów posiadających tą samą wartość stosunku m/z. Interferencje tego typu mogą pochodzić od składników gazu plazmowego i rozpylającego, jak również od składników próbki.

Źródłem interferencji spektralnych jest tworzenie się jonów izobarycznych, poliatomowych lub podwójnie naładowanych. Mogą one powstawać w wyniku różnych połączeń pochodzących od gazu plazmowego (₃₆Ar⁺, ₃₈Ar⁺, ₄₀ Ar⁺ i ich dimerów), powietrza (₂₈N₂⁺, ₂₉N₂H, ₁₄N), wody (₁₆O, ₁₇OH i ich kombinacji z Ar) oraz kwasów zawierających S i Cl (i ich połączeń z Ar, O, H).

Interferencje spektralne można wyeliminować lub zminimalizować poprzez:

• wybór innego izotopu badanego pierwiastka, wolnego od interferencji spektralnych (zwykle mniej rozpowszechnionego w przyrodzie); wiąże się
  to z obniżeniem czułości i podwyższeniem granicy wykrywalności;

• obniżenie temperatury plazmy; jednakże należy pamiętać, że temperatura plazmy wpływa na efektywność jonizacji, dlatego też ten sposób można wykorzystać jedynie dla pierwiastków o niższym potencjale jonizacji; ponadto może dojść
  do tłumienia sygnału przez składniki matrycy, co wymaga zastosowania metody dodatku wzorca;

• desolwatację areozolu wprowadzonego do plazmy, a co za tym idzie zmniejszenie ilości jonów, które mogą być przyczyną interferencji izobarycznych,
  czy poliatomowych ;

• modyfikację składu gazu plazmowego;

• zastosowanie analizatora o większej rozdzielczości;

• zastosowanie komory kolizyjnej (w niej dochodzi do rozpadu jonów wieloatomowych w wyniku zderzenia z cząsteczkami wodoru); w komorach korozyjnych zwykle używa się gazów szlachetnych (He, Ne, Kr, Xe), a także wodoru lub różnych mieszanin tych gazów;

• zastosowanie dynamicznej komory reakcyjnej (jony przeszkadzające w oznaczeniu eliminowane są w wyniku reakcji zobojętniania lub wymiany z gazem reakcyjnym np.: NH₃, CH₄, H₂, prowadząc do powstania produktów
  o nieinterferującym stosunku m/z);

• wprowadzenie odpowiednich poprawek matematycznych;

• wstępne przygotowanie próbki mające na celu oddzielenie interferujących składników matrycy próbki (metody chromatograficzne, metoda generowania lotnych wodorków).