Máy ICP-MS” là thiết bị phân tích nguyên tố vi lượng hiện đại, phát hiện kim loại nặng ở nồng độ cực thấp với độ chính xác cao, ứng dụng trong môi trường, thực phẩm và y tế.
Giá:
Trong lĩnh vực phân tích nguyên tố vi lượng, máy ICP-MS (Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry) được xem là công cụ tiên tiến hàng đầu. Với khả năng phát hiện các nguyên tố ở nồng độ cực thấp (ppb đến ppt), ICP-MS đang trở thành “trợ thủ đắc lực” trong kiểm nghiệm môi trường, thực phẩm, y tế và khoa học vật liệu.
Máy ICP-MS là thiết bị phân tích hiện đại kết hợp giữa công nghệ plasma cảm ứng cao tần (ICP) và phổ khối (MS). Mẫu được đưa vào plasma nhiệt độ cao (khoảng 10.000 K) để nguyên tử hóa và ion hóa, sau đó các ion này được tách và phát hiện dựa trên khối lượng – điện tích của chúng.
Nhờ vậy, ICP-MS cho phép phân tích hầu hết các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, với giới hạn phát hiện cực thấp và tốc độ phân tích nhanh.
Nguyên lý hoạt động của ICP-MS có thể tóm gọn qua các bước:
Giới thiệu mẫu: mẫu ở dạng dung dịch được phun sương và đưa vào plasma.
Ion hóa trong plasma: plasma cảm ứng cao tần tạo ra nhiệt độ cực cao, giúp nguyên tử hóa và ion hóa các nguyên tố.
Tách ion theo khối lượng: các ion đi qua bộ phân tích khối (thường là tứ cực – quadrupole), được tách dựa trên tỷ lệ khối lượng/điện tích (m/z).
Phát hiện và ghi nhận tín hiệu: detector ghi lại tín hiệu ion và phần mềm chuyển thành dữ liệu định lượng.
👉 Ưu điểm nổi bật của ICP-MS là có thể phân tích đa nguyên tố trong cùng một lần chạy mẫu, tiết kiệm thời gian và hóa chất.
Một hệ thống ICP-MS hiện đại thường bao gồm:
Bộ phun sương (Nebulizer): chuyển dung dịch mẫu thành sương mịn.
Đèn plasma (Plasma torch): tạo plasma nhiệt độ cao để nguyên tử hóa và ion hóa.
Buồng va chạm (Collision/Reaction cell): loại bỏ nhiễu phổ, tăng độ chính xác.
Bộ phân tích khối (Mass analyzer): thường là tứ cực (quadrupole) hoặc TOF (time-of-flight).
Detector: phát hiện và định lượng ion theo tín hiệu điện.
Máy tính và phần mềm: điều khiển, xử lý và hiển thị kết quả.
Đo nồng độ kim loại nặng (As, Pb, Hg, Cd) trong nước, đất, không khí.
Giám sát chất lượng nước thải công nghiệp.
Kiểm soát mức độ ô nhiễm vi lượng trong môi trường tự nhiên.
Xác định hàm lượng khoáng chất, vi lượng trong nông sản, thủy sản.
Kiểm nghiệm dư lượng kim loại nặng trong thực phẩm chế biến.
Đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn quốc tế.
Phân tích vi lượng trong máu, huyết tương, tóc hoặc nước tiểu.
Đo hàm lượng tạp chất kim loại trong dược phẩm.
Ứng dụng trong nghiên cứu y sinh, theo dõi phơi nhiễm kim loại nặng.
Phân tích hợp kim, vật liệu bán dẫn.
Kiểm tra độ tinh khiết của hóa chất công nghiệp.
Nghiên cứu cấu trúc vật liệu nano.
Giới hạn phát hiện cực thấp (ppt).
Phân tích được gần như toàn bộ bảng tuần hoàn.
Tốc độ phân tích nhanh, phân tích đa nguyên tố trong một lần.
Độ chính xác và độ lặp lại cao.
Chi phí đầu tư và bảo trì lớn.
Mẫu cần xử lý đúng quy trình để tránh nhiễu.
Đòi hỏi kỹ thuật viên có chuyên môn cao.
| Tiêu chí | ICP-MS | AAS (Phổ hấp thụ nguyên tử) | ICP-OES (Quang phổ plasma cảm ứng) |
|---|---|---|---|
| Giới hạn phát hiện | ppt – ppb | ppm – ppb | ppb – ppm |
| Số nguyên tố phân tích | Gần như toàn bộ bảng tuần hoàn | 1 nguyên tố/lần | Nhiều nguyên tố/lần |
| Tốc độ phân tích | Rất nhanh, đa nguyên tố | Chậm, từng nguyên tố | Trung bình – nhanh |
| Chi phí vận hành | Cao | Thấp – trung bình | Trung bình |
| Ứng dụng chính | Môi trường, y tế, dược phẩm, vật liệu | Kim loại trong mẫu môi trường | Công nghiệp, hóa chất, vật liệu |
👉 Như vậy, ICP-MS vượt trội hơn về độ nhạy và khả năng phân tích đa nguyên tố, tuy nhiên chi phí đầu tư cao hơn so với AAS và ICP-OES.
Cùng với nhu cầu phân tích ngày càng cao, ICP-MS đang được cải tiến với nhiều công nghệ mới:
ICP-MS đa tứ cực (Triple Quad ICP-MS): loại bỏ nhiễu phổ hiệu quả.
Kết hợp ICP-MS với kỹ thuật tách mẫu (LC-ICP-MS): phân tích các dạng hóa học (speciation).
Tự động hóa và robot hóa: tăng năng suất và giảm sai số con người.
Kết nối dữ liệu thông minh: phân tích kết quả theo thời gian thực.
