浅谈ICP-MS与ICP-OES

ICP-MS和ICP-OES这两种技术名字和外形很像，使用场景也会重叠的设备到底有什么区别呢？下面就来简单说一说。

1.二者共同点：

ICP-MS和ICP-OES的前缀ICP指的是：感应耦合等离子体（Inductively

Coupled Plasma），它是一种利用高频电磁场激发高纯氩气，形成等离子体的技术。这个等离子体本质上是一个超高温、强电离的“火炬” ，而这个“火炬”并不是靠明火点燃，而是通过电磁感应加热产生的。

“火炬”的作用是将样品中的复杂组分彻底裂解为原子或离子，为后面的光谱分析（OES）或质谱分析（MS）创造条件。

等离子体是物质在三态（固态、液态、气态）之外的一种特殊状态。当气体被加热到极高温度，使得其中一部分原子被电离，释放出电子时，就进入了所谓的等离子态（Plasma state）。

等离子体是由自由电子、正离子和中性原子共同组成的电离气体，具有如下特征：

1)带电，能够导电

2)对电磁场敏感

3)高温、高能、反应性强

在ICP系统中，这种等离子体的温度可高达6000–10000K，足以打断绝大多数化学键，使样品中的各类元素完全原子化甚至电离，这些被电离的粒子随后进入ICP-OES（被激发后释放光子，测其发射光谱）或ICP-MS(带电后根据质量/电荷比进入质谱仪检测)。

2.二者区别：

ICP-OES（Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry）“感应耦合等离子体发射光谱”。

它的检测原理是：

样品在高温等离子体中被原子化后，部分原子处于激发态。当它们从高能态跃迁回基态时，会发出具有特征波长的光子（即发射光谱）。

由于每种元素都有一套特定的电子能级结构，它发出的光会具有特定的波长组合，因此可用于定性识别。而发射光的强度又与该元素的含量成正比，所以也可用于定量分析。可以把每种元素想象为“发光”的方式都不同，如：

铁：发出某些红橙波段的光；

铜：发出蓝绿色波段的光；

钙：发出紫光等。

仪器通过检测这些不同波长的光，就能知道样品中有哪些元素及含量。

ICP-MS（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry）“感应耦合等离子体质谱”。

它的原理与OES 完全不同：

在高温等离子体中，样品被电离为带正电的离子（通常是一价正离子 M⁺），这些离子随后被引入真空系统，进入质量分析器（如四极杆），按其 质量/电荷比（m/z）进行分离，并通过检测器逐个计数。本质上，ICP-MS根据 m/z（质量数/电荷）分辨离子是谁（判断是哪种元素）和统计离子数量（判断元素浓度）。

因ICP-MS测的是单位时间内通过检测器的离子数（计数率），所以通常具有如下特点：

1）更高的灵敏度（可达 ppt 甚至更低）

2）更宽的线性范围

3）更低的检测限

3. 总结：