电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）典型应用

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电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)将电感耦合等离子体的高温电离特性与质谱仪的高灵敏度检测能力相结合，可同时测定绝大多数元素，具有​​极低的检出限​​(可达ppt级别)、​​优异的线性范围​​(可达8-9个数量级)和​​可进行同位素分析​​等特点，是痕量和超痕量元素分析的“黄金标准”。
其典型应用涵盖以下领域：
一、环境监测与污染评价
•​​超痕量重金属分析​​：精准检测水体(饮用水、地表水、海水)、土壤及沉积物中的超低含量有毒元素(如Pb、Cd、Hg、As、Tl)，满足日益严格的环境标准(如EPA、GB 5749-2022生活饮用水标准)。
•​​大气细颗粒物(PM2.5)源解析​​：分析滤膜采集的颗粒物中的痕量元素(如V、Ni、Sb、Ce)，用于追溯工业排放、扬尘等污染来源。
•​​持久性有毒污染物研究​​：与液相色谱(HPLC)联用(LC-ICP-MS)，进行砷、汞、铬等元素的​​形态分析​​，准确评估其环境行为和生物毒性(如As³⁺毒性远高于As⁵⁺)。
二、食品安全与农产品安全
•​​食品中痕量有毒元素监控​​：检测大米中的镉、鱼类中的甲基汞、果汁中的铅等，保障食品安全，应对国际贸易中的“绿色壁垒”。
•​​营养元素与溯源分析​​：同时测定农产品中的必需微量元素(Se、Zn、Mo)及有害元素;利用​​多同位素分析​​技术(如Sr、Pb同位素)，追溯葡萄酒、茶叶等的 geographical origin(地理起源)。
三、地质科学与矿产资源
•​​稀土元素(REE)和铂族元素(PGE)分析​​：精确测定地壳样品中超低含量的稀土元素和铂族元素，用于岩石成因研究、矿床勘探和“三稀”矿产评价。
•​​同位素定年与示踪​​：进行U-Pb、Lu-Hf等同位素定年，解析地质体年龄;利用Pb、Sr、Nd等同位素比值示踪物质来源。
四、生物**与临床研究
•​​临床诊断与生物监测​​：检测血液、尿液、头发中的痕量元素(如Al、Cd、Pb、Li)，辅助职业病诊断(如铅中毒)和治疗药物监测(如含锂药物)。
•​​药品元素杂质检测​​：依据ICH Q3D/《中国药典》要求，精准量化药品中的催化毒金属(如Pd、Pt、Ir)、吸入剂/注射剂中的元素杂质，确保用药安全。
•​​纳米颗粒表征​​：与场流分离或色谱联用(SP-ICP-MS)，用于环境中或生物体内的金属纳米颗粒(如Ag、TiO₂ NPs)的粒径、浓度及分布分析。
五、高纯材料与半导体工业
•​​半导体材料超纯分析​​：检测高纯硅、晶圆、石墨、试剂(如电子级硫酸)中的超痕量杂质金属(Na、Al、Fe、Cu等)，浓度可达ppt级，保障芯片良率。
•​​核工业材料分析​​：测定核燃料(铀、钚)中的同位素组成及杂质含量。
六、法证科学与考古学
•​​物证溯源​​：分析玻璃碎片、油漆、磁带中的微量元素特征，为案件侦破提供证据。
•​​考古溯源​​：通过陶瓷器、金属文物中的元素和同位素“指纹”，推断其产地和制作工艺。

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