ICP-MS-Analyse
Die induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) ist eine hochempfindliche chemische Analysemethode, die quantitative Ergebnisse zu Elementen und deren Isotopen in Proben im Bereich von Milligramm bis Nanogramm pro Liter liefert. Die ICP-MS hat viele Anwendungsbereiche, von Wasserreinheitstests bis zur Spurenelementanalyse in der Materialwissenschaft.
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Einige unserer ICP-MS-Dienstleistungen
Spezifische Migrationsprüfung – Elemente in Anhang II der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 der Kommission
Schwermetall‑Analysenpaket (Pb, Cd, As, Hg)
Migration von Schwermetallen gemäß der finnischen Verordnung (KTM) 268/1992
Elemente (Cd, Al, Hg, Pb) in wässrigen Extrakten aus Papier und Karton
Schwermetallgehalt gemäß Richtlinie 94/62/EG und der PPWR
Spezifische Migrationsprüfung – Ammoniumion und Elemente des Anhangs II der Verordnung (EU) 2020/1245 der Kommission
Sicherheit von Spielzeug – Migration bestimmter Elemente (EN 71-3)
Elementanalyse von Wasser mittels ICP-MS und AFS
Preise ohne MwSt.
Was ist ICP-MS?
Die ICP-MS ist eine Hochdurchsatz-Elementanalysemethode, die in der Lage ist, die meisten Elemente des Periodensystems nachzuweisen. Moderne ICP-MS-Geräte bieten lineare dynamische Bereiche von bis zu zwölf Größenordnungen. Dies ermöglicht die gleichzeitige Analyse von Haupt- und Nebenelementbestandteilen der Probe.
Neben der Genauigkeit bei niedrigen Konzentrationen (ppb=parts per billion=µg/l) arbeitet ICP-MS zuverlässig bei ultraniedrigen Konzentrationen (ppt=parts per trillion=ng/l und sogar ppq=parts per quadrillion). Die Methode ist in der Lage, Atommassen im Bereich von 7 bis 250 zu messen, was bedeutet, dass sie Elemente von Lithium bis Uran detektiert. ICP-MS kann auch verschiedene Isotope von Elementen unterscheiden.
Wie funktioniert ICP-MS?
ICP-MS verwendet Hochtemperaturplasma, um chemische Verbindungen in einer Probe in ihre atomaren Ionen aufzubrechen. Diese Ionen werden dann in ein Massenspektrometer eingeführt, wo sie entsprechend ihrem Masse-zu-Ladung-Verhältnis (m/z) getrennt und detektiert werden, um verschiedene Elemente und in einigen Fällen deren Isotope zu unterscheiden und zu quantifizieren.
Die induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie wird am häufigsten zur Analyse fester oder flüssiger Proben eingesetzt, aber auch Gasanalysen sind möglich. Die meisten gängigen ICP-MS-Geräte basieren auf Flüssigkeitsinjektion, was bedeutet, dass feste und gasförmige Proben vor der Analyse in Flüssigkeiten gelöst werden müssen. Bei festen Proben wird dies am häufigsten durch Säureaufschluss mit heißen Mineralsäuren erreicht. Ein Beispiel für eine solche Vorbehandlungsmethode für Feststoffe ist die Gasphasendekomposition, die mit ICP-MS in der VPD-ICP-MS-Analyse kombiniert werden kann. Gase hingegen können durch Einblasen in geeignete Flüssigkeiten eingefangen werden.
Werden durch die Vorbehandlung fester oder gasförmiger Proben keine ausreichenden Ergebnisse erzielt, können spezielle Instrumente zur Untersuchung dieser Proben ohne auflösende Vorbehandlung eingesetzt werden. Beispielsweise kann die LA-ICP-MS (Laserablation-induktiv-gekoppelte-Plasma-Massenspektrometrie) zur direkten Analyse der Oberflächen fester Proben verwendet werden.
Der Unterschied zwischen ICP-MS und ICP-OES
Das Prinzip der ICP-MS besteht darin, das Masse-zu-Ladung-Verhältnis von Ionen mittels Massenspektrometrie zu messen, wie oben erläutert. ICP-OES (induktiv gekoppelte Plasma-optische Emissionsspektroskopie) hingegen identifiziert Elemente durch Messung der charakteristischen Wellenlängen des Lichts, das von angeregten Atomen und Ionen im Plasma emittiert wird.
Der Unterschied in den Anwendungsfällen besteht darin, dass ICP-MS in der Regel niedrigere Nachweisgrenzen erreicht und sich daher besser für die Spurenelementanalyse sauberer Proben wie Arzneimittel und Reinstwasser eignet. ICP-OES ist eine robustere Methode für die Analyse von Proben mit einem höheren Gehalt an gelösten Feststoffen. Beispiele für diese Art von Proben sind Abwasser, Böden und feste Abfälle.
Die beiden Techniken werden in der Multielement-Umweltanalytik häufig zusammen eingesetzt. Ein praktisches Beispiel finden Sie in diesem Beispielbericht: ICP-Analyse von Meerwasserproben.
Wofür wird die ICP-MS-Analyse verwendet?
Die ICP-Massenspektrometrie wird am häufigsten in Multielement-Spurenstudien eingesetzt. Sie kann beispielsweise zur Analyse von Schwermetallkontaminationen in Lebensmitteln, Wasser (einschließlich Reinstwasserproben), Konsumgütern oder pharmazeutischen Produkten verwendet werden. Auch andere Spurenmetallstudien sind üblich. Bei Lösungsmittelreinheitsuntersuchungen kann die ICP-MS mit GC-FID und Karl-Fischer-Titration kombiniert werden, um umfassende Daten über mögliche Kontaminanten zu erhalten.
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Passende Probenmatrizen
- Rohmaterialien
- Abfall
- Lebensmittel und Getränke
- Halbleitermaterialien
- Trink- und Prozesswasser
- Verunreinigungen in Arzneimitteln und Pharmazeutika
- Biomasse
- Umweltmessungen
- Bergbau, Gesteine und Mineralien
- Katalysatoren
- Isotopenstudien
- Organische Polymere
Ideale Anwendungen der ICP-MS
- Nachweis von Elementen von Lithium bis Uran, einschließlich verschiedener Isotope
- Umweltanalysen
- Bestimmung des Gehalts an Schwermetallen
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Häufig gestellte Fragen
ICP-MS hat viele Anwendungen, da es elementare Verunreinigungen und Toxine in einer Probe nachweisen kann. Eine häufige Anwendung ist die Untersuchung von Wasser- und Bodenproben in ökologischen Studien.
Die ICP-MS-Analyse wird auch in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, um Verunreinigungen in Produkten zu finden. In der pharmazeutischen Industrie wird ICP-MS verwendet, um anorganische Verunreinigungen in Arzneimitteln zu untersuchen.
ICP-MS kann nicht für den Nachweis von Wasserstoff, Helium, Kohlenstoff und einigen anderen leichten Elementen verwendet werden.
Die ICP-MS ist für die meisten Probenmatrices geeignet, einschließlich Flüssigkeiten, Gase und Feststoffe.
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