University of Oulu

Alkuaineiden isotooppisuhteiden määritys : mittaus ICP-MS-tekniikalla ja tulosten hyödyntämismahdollisuudet

Saved in:
Author: Sulasalmi, Jarkko1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Science, Chemistry
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 0.8 MB)
Pages: 29
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201903241358
Language: Finnish
Published: Oulu : J. Sulasalmi, 2019
Publish Date: 2019-03-25
Thesis type: Bachelor's thesis
Description:

Tiivistelmä

ICP-MS eli induktiivisesti kytketty plasma massaspektrometria on erityisesti epäorgaanisessa analytiikassa käytetty mittalaite, jonka avulla voidaan määrittää näytteiden isotooppipitoisuuksia. Alkuaineiden, ja niiden eri isotooppien avulla, on mahdollista saada hyvä kokonaiskuva näytteen alkuainekoostumuksesta. ICP-MS-tekniikka mahdollistaa pienten pitoisuuksien havaitsemisen, joten tekniikka soveltuu erinomaisesti esimerkiksi raskasmetallipitoisuuksien määrittämiseen ympäristönäytteistä. Tekniikan käyttöä puoltaa myös sen nopeus ja laajalle levinnyt käyttäjäkunta, jolloin mittaustulosten vertaaminen eri tutkimusten välillä on mahdollista. ICP-MS perustuu plasman korkean lämpötilan kykyyn hajottaa sinne saapuvat molekyylit atomeiksi ja edelleen ionisoida atomit ioneiksi, jotka voidaan tämän jälkeen havaita massaspektrometrin avulla.

Isotooppisuhteiden määritystä ICP-MS-tekniikalla hankaloittaa spektraaliset häiriöt, joita voidaan minimoida näytematriisin käsittelyllä, mittausolosuhteita muuttamalla, laiteparametrien optimoinnilla ja matemaattisilla korjauskeinoilla. Spektraalisista häiriöistä yleisimpiä ovat isobaariset häiriöt, mutta joillekin isotoopeille voi myös kahdesti varautuneet ionit aiheuttaa häiriöitä, kuten ⁶⁹Ga⁺-isotoopin määritystä häiritsee bariumin kahdesti varautunut ¹³⁸Ba²⁺-isotooppi. Plasmakaasuna käytetyn argonin ionisoitumisaste kasvaa lämpötilan kohotessa ja molekyyli-ionihäiriöt lisääntyvät, jotka aiheuttavat massaspektreissä päällekkäisyyksiä. Molekyyli-ionihäiriöt voivat esimerkiksi häiritä raudan isotoopin ⁵⁶Fe⁺ määritystä ⁴⁰Ar¹⁶O⁺-molekyylinä.

Tässä tutkielmassa käsitellään alkuaineiden isotooppisuhteiden määritykseen ICP-MS-tekniikan avulla, ICP-MS-tekniikan teoriaan ja laiteratkaisuihin, spektraalisten häiriöiden muodostumiseen sekä niiden minimointiin ja isotooppisuhteiden määrityksen eri sovellutuskohteisiin.

see all

Subjects:
Copyright information: © Jarkko Sulasalmi, 2019. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.