Mikä on induktiivisesti kytketty plasmassaspektrometri?

Induktiivisesti kytkettyä plasmassaspektrometriä (ICP-MS) käytetään määrittämään tiettyjen alkuaineiden pitoisuus kivi- ja maaperänäytteissä geologisia tutkimuksia varten. Näytteiden sisällön tunnistamisesta on hyötyä mineraalien etsinnässä. Induktiivisesti kytketyn plasmassaspektrometrin hybridi on hyödyllinen mineraalien isotooppi -iän määrittämisessä radiometristä datingä varten. Tätä tekniikkaa käytettiin ensimmäisen kerran 1960 -luvulla kiteiden kasvatusmenetelmänä. Sitä on parannettu käytettäväksi analyysityökaluna ympäristötarkoituksiin.

Induktiivisesti kytketyt plasmassaspektrometrit toimivat nopeasti ja soveltuvat hyvin suurten sedimentti- ja maaperänäytteiden analysointiin. Sedimentin tai kiven liuos asetetaan plasmaan, ja näytteen pitoisuus määräytyy säteilevän valon mukaan. Laite tunnistaa yli 40 elementtiä. Argon on yksi niistä elementeistä, joita massaspektrometri ei pysty tunnistamaan.

ICP-MS-laitteessa on kolme putkea, jotka on yleensä valmistettu piidioksidista ja muodostavat laitteen poltinosan. Laitteen polttimen osa on kelassa, joka jäähdytetään vedellä, radiotaajuusgeneraattorin sisällä. Kun kaasuja ajetaan polttimen läpi, radiotaajuuskenttä aktivoituu. Kelan sisällä oleva kaasu muuttuu johtavaksi.

Induktiivisesti kytketty plasmassaspektrometri mittaa sitten näytteen ionien lähettämän valon. Valo muutetaan sähköisiksi signaaleiksi ja tuloksena olevien signaalien voimakkuutta verrataan tunnettuihin voimakkuuksiin. Elementin tunnistaa tulosten vastaaminen tunnettuihin tietoihin. Elementteillä voi olla monia aallonpituuksia, mikä tekee kokemuksesta kriittisen tekijän analysoitaessa.

Geokronologiassa käytetään monikeräin-induktiivisesti kytkettyä plasmassaspektrometriä (MC-ICPMS). Geokronologia käyttää radioaktiivisen hajoamisen mittausta näytteen iän määrittämiseen. Tässä järjestelmässä ioneja tuotetaan viemällä plasmaan, joka irrottaa elektronit ja jättää positiiviset ionit. Ionit kiihdytetään ja sitten fokusoidaan. Keskitetty säde kulkee suodattimen läpi, joka erottaa ionit niiden massan perusteella.

Sekä MC-ICPMS että ICP-MS käyttävät mitattujen jännitteiden vertailujärjestelmää tieteellisten tulosten saamiseksi. Induktiivisesti kytkettyjä plasmassaspektrometrejä löytyy laboratorioista, jotka osallistuvat maaperän ja veden näytteenottoon. Ne ovat hyödyllisiä geokemian ja kemian ekologian tutkimuksissa. Ne pystyvät havaitsemaan rikin, fosforin ja boorin, joten ne toimivat erittäin hyvin vedenjakelujärjestelmien puhdistuksen testaamiseen.