Исследование возможности прямого определения кремния методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с использованием динамической реакционной ячейки

Abstract

Показана практическая возможность эффективного устранения спектральных наложений полиатомных ионов при прямом масс-спектрометрическом с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) определении содержания 28Si в водных растворах с использованием динамической реакционной ячейки. Произведена теоретическая оценка реакционной способности различных газов по отношению к ионам кремния и полиатомным ионам, вызывающим наложения. Определены термодинамические и кинетические характеристики возможных ионно-молекулярных реакций нейтральных молекул реакционных газов с полиатомными ионами и ионом кремния. Проведены экспериментальные исследования по выбору реакционного газа для наиболее эффективного устранения мешающих полиатомных наложений при прямом ИСП-МС определении кремния. Установлено, что наиболее эффективным реакционным газом из исследованных (NH3, O2, H2 и CH4) является аммиак. Экспериментально достигнутый предел обнаружения кремния в водных растворах составил 1,5 мкг/л.

This work demonstrates the capability of an dynamic reaction cell inductively coupled plasma quadruple mass spectrometry (ICP-QMS-DRC) to the removal of polyatomic species arising from air, sample gas and having an influence on direct determination of silicon in water solutions. The theoretical and experimental estimate of various gases reactivity relative to silicon and potentially interfering ions was made. It was established that optimal reaction cell gas in the DRC from investigated was ammonia. Compared to the standard (no cell gas) mode and other cell gases the intensity of polyatomic ions at the silicon mass m/z =28 was reduced significantly by using NH3. The effect of the operating conditions of the DRC system was studied to get the best detection limit for silicon. Experimentally reached the detection limit for silicon in water solutions was in the range of 1,5 ng/ml.