화공기초자료 - icp-ms

ICP-MS에 대한 자료 조사 (원리, 타장치와 비교, 장단점) 1. 원리 ICP-MS는 유도결합 방법으로 생성된 플라즈마를 이온원으로 사용하는 질량분석장치로서 고온의 플라즈마(ICP)를 이온원으로 사용하여 이온화 효율이 높으며 해석이 단순한 질량분석 스펙트럼을 제공하고 스펙트럼에 나타나는 방해영향(Interference)이 적은 특성을 바탕으로 낮은 검출한계와 뛰어난 재현성, 정밀도를 제공한다. 대부분의 질량분석장치들은 전기적인 특성을 이용하여 원자나 분자들의 질량별 분리를 유도하는 방법을 사용하고 있으며 따라서 별도의 이온화원을 필요로 한다. ICP-MS도 이러한 장치들 중의 하나이며 시스템은 이온원으로 사용되는 ICP를 만들어 주는 장치와 질량분석장치 그리고 ICP에서 생성된 이온들이 질량분석장치 내부로 효율적으로 도입될 수 있도록 설계된 Interface로 구성되어 있고 이 외에도 이러한 장치들의 작동환경을 만들어 주기 위한 시료도입장치와 진공 및 제어장치들이 장착되어 있다. ICP 유도적인 특성을 가지고 있는 코일에 고주파 신호를 인가하면 코일의 내부에는 빠른 속도로 교차하는 전자기장이 형성되고 이때 전자와 같은 하전입자가 내부에 있으면 전자기장의 변화에 따라 운동을 하게 된다. 즉, 코일에 공급되는 전기에너지가 하전입자들의 운동에너지로 변환된다. 하전입자들이 중성의 원자나 분자들과 충돌하면 다시 전자와 이온이 발생되며 이러한 과정을 통해 아주 짧은 시간에 코일의 내부에서 하전입자들은 서로 간의 전기적 상호 작용이 미치는 거리가 Debye 차폐거리(Shielding Distance)보다 훨씬 짧은 플라즈마 상태로 존재하게 된다. 이 과정은 다음과 같이 개략적으로 표현할 수 있다. - + Ar--→ Ar+ + 2e- 유도결합이란 이와 같이 유도소자인 코일을 통해 에너지가 코일 내부의 하전입자로 전달되는 것을 의미하며 이러한 과정을 통해 생성된 플라즈마 상태의 기체 흐름을 ICP(유도결합 플라즈마)라고 한다. 용액상태의 시료…
…