Kartlegging av interferenser ved kvantitativ bestemmelse av et utvalg grunnstoffer målt med trippel kvadrupol ICP-MS

Abstract

Grunnstoffanalyser er nødvendige innenfor en rekke industrier, blant annet matvareproduksjon, oljeindustri, bilproduksjon og medisinsk forskning. Grunnstoffsammensetningen i et produkt har mye å si for kvaliteten. En teknikk for å bestemme grunnstoffkonsentrasjon er ICP-MS. Ved bruk av teknologier som plasma (ionisert gass) kombinert med trippel kvadrupol massespektrometri er ICP-MS svært effektiv og nøyaktig. En utfordring med ICP-MS er at grunnstoffer i en prøve kan interferere på andre grunnstoffer i matriksen som kan føre til falske forhøyede konsentrasjoner. Interferens av grunnstoffene Al, Si, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu, Sr og Mo har blitt undersøkt på et utvalg isotoper av Mg, Al, Si, Ca, Ti, Mn, Fe, Co, Cu, Ni, Sr, Ge og Cd. To tilleggsanalyser av Ca har blitt gjennomført for å undersøke effekten Si og Sr som interferenser har på Ca. I tillegg har interferens av de sjeldne jordartene La, Ce, Pr og Nd blitt undersøkt på et utvalg isotoper av La, Ce, Pr, Nd, Gd, Dy og Er. For å undersøke interferens og for å finne måter å effektivt unngå interferenser for hvert grunnstoff, har det blitt tatt i bruk flere metoder, i form av gassmoduser: «No Gas», «He-gass», «O2 On-mass» og «O2 Mass-shift». I de ulike gassmodusene tilsettes gasser som vil gi ulike betingelser for ionene som analyseres, slik at spesifikke interferenser kan unngås. Al, Mn, Fe, Ni og Cu førte ikke til problematiske interferenser på andre grunnstoff. Si og Sr ble funnet å interferere på Ca, mens Ca interfererte på Fe og Mo på Cd. I undersøkelsen mellom Si og Ca ble det funnet at Si ikke var en så stor interferens på Ca som antatt etter den første analysen. Da Sr og Ca deretter ble målt ble det derimot funnet at Sr var en svært sterk interferens på Ca. Prøven med en kjent Ca-konsentrasjon på 200 ng/mL ble i He-gassmodus målt til over 900 ng/mL ved tilstedeværelse av 200 ng/mL Sr. Ved bruk av O2 mass-shift-modus ble målt Ca-konsentrasjon redusert til 220 ng/mL. Blant de sjeldne jordartene var La en interferens på Gd, Ce på La og Gd, Pr var en spesielt kraftig interferens på Gd og Nd interfererte på Er