Die ICP-MS Analyse ist eine sehr schnelle, robuste und hochempfindliche Multielementanalyse für feste, flüssige und gasförmige Proben. Möchten Sie Ihre Proben untersuchen lassen? SemiSol unterstützt Sie bei allen Analysefragen – schnell, kompetent und kosteneffizient.
Die ICP-MS Analyse ist eine Methode zur Oberflächenanalyse. Sie ist eine sehr zuverlässige quantitative und qualitative Multielementanalyse, die eine Vielzahl von Elementen in relativ kurzer Zeit misst. Dabei sorgt die extrem hohe Empfindlichkeit der Methode für eine besonders leistungsfähige und genaue Analyse im Spurenbereich g/l bis sub ng/l. Dadurch hat sich die ICP-MS Analyse als Standardverfahren für die Oberflächenanalyse etabliert.
Die Expertinnen und Experten der SemiSol Analytik GmbH besitzen viele Jahre Erfahrung im Bereich ICP-MS. Ob für feste, flüssige oder gasförmige Proben, wir bieten Ihnen anwendungsbezogene Lösungen für Ihre Anforderungen. Kostengünstig, schnell und effizient. Gerne beraten wir Sie bei Ihrem individuellen Analyse-Wunsch.
ICP-MS (Englische Abkürzung für: Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) bezeichnet die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma. Dabei handelt es sich um eine
sensitive Analysemethode in der anorganischen Element-Analytik. Sie ist multielementfähig und eignet sich besonders für die chemische Ultraspurenanalyse von Schwermetall-Proben.
Bei der ICP-MS Analyse werden die Massen der im Plasma erzeugten Ionen der verschiedenen Elemente unterschieden, voneinander getrennt, verstärkt und quantitativ nachgewiesen. Auf diese Weise erreicht
die ICP-MS einen sehr großen linearen Messbereich. Dieser reicht vom Spurenbereich – also vom unteren ng/L- bzw. ppt-Bereich – bis in den hohen ppm-Bereich. Um die ICP-MS noch effizienter zu machen,
wird die VPD Präparationsmethode verwendet, die auch bei der TXRF Analyse zum Einsatz kommt.
Bei der ICP-MS Analyse werden die Proben als wässrige Lösung oder als Aerosole zugeführt. Für die Bestimmung der einzelnen Elemente, muss die Probe für das ICP-MS Verfahren zunächst aufbereitet werden:
Im ICP-MS System wird durch hochfrequenten Strom in einer Spule ein Mikrowellen-Feld erzeugt, das mit dem eingeleiteten Argon einkoppelt und das Gas ionisiert. Ein Plasma
entsteht, das Temperaturen von bis zu 10.000 Kelvin erreicht. Durch das Injektorrohr in der Mitte des Plasmas wird die Probe, unter Zuhilfenahme von zusätzlichem Argon, eingeblasen. Durch die rasche
Erhitzung der Probe auf 6.800 Kelvin werden sämtliche chemische Verbindungen zerstört und den Atomen wird jeweils ein Elektron entzogen. Somit liegt jedes Element in der Probe als Ion vor und kann
mit dem Massenspektrometer analysiert werden.
Die Analyt-Ionen werden dann durch das Interface aus dem Plasma in das Hochvakuum eines Massenspektrometers überführt, beschleunigt und durch eine Ionenoptik fokussiert. Als nachfolgender
Massen-Filter dient ein Quadrupol, in das der Ionen-Strahl aus der Ionenoptik geleitet wird. Durch das Quadrupol gelangen nur Ionen mit einem bestimmten Masse-Ladung-Verhältnis (m/z) auf einer
stabilen Flugbahn bis zum Detektor. Jedes Ion wird im Detektor in einen elektrischen Impuls bzw. Strom umgewandelt, der dann registriert und im PC weiterverarbeitet werden kann. Die ICP-MS-Geräte
sind dank der modernen Quadrupoltechnik besonders kompakt und sehr gut vor äußeren Störeinflüssen geschützt. Ein Quadrupol-ICP-MS kann allerdings nur ca. 0,7 amu (atom mass unit) trennen. Diese
Auflösung ist zu niedrig, um sämtliche physikalische Interferenzen aufzulösen. Dennoch gilt: Für die allermeisten Analyse-Anfragen besonders in der Halbleiter-Industrie bietet ICP-MS das beste
Verhältnis von Kosten, Auflösung und aussagekräftigen Ergebnissen.
Wie bei der ICP-MS Methode wird auch beim ICP-OES Verfahren mittels induktiv gekoppeltem Plasma die Probe ionisiert. ICP OES steht für „Optische Emissionsspektografie mittels induktiv gekoppeltem Plasma“ (Englisch: „Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy“). Während bei ICP-MS der Ionenstrom in ein Massenspektrometer (MS) weitergeleitet und analysiert wird, wird bei der ICP-OES-Quantifizierung die photoelektrische Strahlung der angeregten Analyt-Ionen untersucht. Für jedes Element, das als Ion vorliegt, werden gleichzeitig die spezifischen Wellenlängen-Charakteristiken gemessen und als Spektrum ausgegeben. Da mittels ICP-OES mehrere Elemente gleichzeitig spektroskopiert werden können, eignet sich diese Analysemethode gut zur quantitativen chemischen Untersuchung von Proben.
Aufgrund des Unterschieds in der Erkennung von Metallelementen kann sich die untere Nachweisgrenze für ICP-MS auf Teile pro Billion (ppt) erstrecken, wobei die untere Grenze für ICP-OES Teile pro Milliarde (ppb) beträgt. Wenn die Elemente für den Nachweis regulatorische Grenzwerte haben, die unter oder nahe der unteren Nachweisgrenze von ICP-OES liegen, zeigt ICP-MS besondere Leistungsfähigkeit und ist das Instrument der Wahl.
ICP-MS ist sehr vielseitig einsetzbar. Es findet Anwendung in den Feldern der Geochemie, Umweltwissenschaft, Lebensmittel-/Chemie-/Halbleiter-Industrie, der Forensik und Archäologie, sowie immer mehr in der Biowissenschaft und Medizin. ICP-MS kann zum Beispiel auch für die Analyse von Wasserproben, Aufschlusslösungen und Gesteinsproben verwendet werden.
Wasserproben werden filtriert und unmittelbar nach der Probenentnahme mit hochreiner, konzentrierter Salpetersäure auf 1,0 Vol.% angesäuert und in Probenflaschen aus fluoriertem Kunststoff (FEP oder
PFA) aufbewahrt, um Elementverluste durch Ausfällung bzw. Adsorption am Gefäßmaterial auszuschließen. Eine Analyse der Proben ist ohne weitere Aufbereitung möglich.
Pflanzenmaterialien werden mit HNO3 (ggf. unter Zugabe von HF oder H2O2) in einem Mikrowellen-Aufschlusssystem bei erhöhtem Druck in Lösung gebracht. Die so erhaltenen Aufschlusslösungen werden
durch Verdünnen mit H2O auf eine Säureendkonzentration von 1,0 Vol.% eingestellt und analysiert.
Gesteinsmaterialien werden durch einen Druckaufschluß mit HF/HCl bzw. HF/HNO3 in Teflongefäßen in Lösung gebracht. Silikate und überschüssige Säure werden durch Abrauchen der Probe entfernt. Die
resultierende klare Lösung wird auf eine Endkonzentration von 1,00 g/L verdünnt (Faktor 1:1000) und analysiert.
ICP-MS ist die Analysemethode der Wahl für Element-Speziation, da sie ein breites Spektrum von kovalent gebundenen Metallen, Metalloiden und metallorganischen Metaboliten abdeckt, sowie eine Vielzahl
an Nicht-metallischen Elementen. Semisol hat sich auf die Oberflächenanalyse (Ultraspurenanalyse) von Wafern spezialisiert.
SemiSol liefert seit über 30 Jahren individuelle, anwendungsbezogene Lösungen für Ihre Messung und
Analyse. Im Bereich der Oberflächenanalyse bieten wir zusätzlich zu VPD, TXRF und ICP-MS viele weitere Verfahren, die Ihre Messung unterstützen.
Es muss schnell gehen mit der Messung? Wir liefern garantiert rechtzeitig aussagekräftige Ergebnisse für Ihre Fragestellung – in besonders dringenden Fällen auch kurzfristig übers Wochenende. Sollten
sich einzelne Faktoren oder Anforderungen für Ihre Analyse unvorhergesehen ändern, geben Sie uns einfach Bescheid. Unsere zentrale Unternehmensstruktur ermöglicht spontane Anpassungen eines Auftrags.
Selbstverständlich behandeln wir alle Proben und Analyseergebnisse streng vertraulich und folgen geregelten Prozessabläufen gemäß ISO 9001.
Eine Vielzahl nationaler und internationaler Kunden vertraut bereits auf unsere fachkundige Unterstützung im Bereich der Oberflächen- und Festkörperanalysen. Auch für Forschung und Entwicklung
liefern wir präzise Ergebnissen zu speziellen Analyseanfragen.
Semisol steht für faire Preise dank Expertise und hoher Spezialisierung. Gerne übernehmen wir auch für Sie regelmäßig anfallende Analytik-Anforderungen und stellen mithilfe unterschiedlicher
Verfahren aussagekräftige Ergebnisse für sämtliche Fragestellungen bereit. Sie sind sich nicht sicher, welche Analysemethode für Ihre Anforderungen die richtige ist? Unser Expertenteam berät Sie
gern. Schicken Sie uns einfach eine unverbindliche Anfrage.
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