2) индуктивно-связанная плазма (+)
3) физическим
4) химическим
Для элементного анализа используется масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). Образец, обычно предварительно переведённый в раствор, распыляется в аэрозоль и вводится в аргоновую плазму с температурой порядка 6000–10 000 К. Под её воздействием происходят десольватация, испарение, атомизация и преимущественно однократная ионизация элементов. Образовавшиеся ионы через интерфейс поступают в масс-анализатор, где разделяются по отношению массы к заряду, после чего регистрируются детектором.
Такой источник ионизации обеспечивает высокую чувствительность, широкий динамический диапазон и одновременное определение многих элементов и их изотопов, включая металлы и металлоиды в следовых концентрациях. Это особенно важно в судебно-медицинской практике при исследовании крови, мочи, волос, тканей, лекарственных препаратов и объектов окружающей среды на наличие свинца, ртути, мышьяка, кадмия и других токсикантов. Электронный удар и химическая ионизация преимущественно применяются в масс-спектрометрии органических соединений: они формируют молекулярные и фрагментарные ионы, но не являются специализированными источниками атомной ионизации для количественного элементного анализа.
| Критерий | Индуктивно-связанная плазма | Электронный удар и химическая ионизация |
|---|---|---|
| Основная область применения | Элементный и изотопный анализ неорганических веществ и биологических образцов | Масс-спектрометрическое исследование органических молекул |
| Механизм образования ионов | Термическая атомизация и ионизация в высокотемпературной аргоновой плазме | Воздействие электронов высокой энергии или реакции аналита с реагент-ионами |
| Тип регистрируемых частиц | Преимущественно атомарные ионы элементов и их изотопов | Молекулярные и фрагментные ионы органических соединений |
| Чувствительность | Очень высокая; возможно определение элементов на уровне следовых и ультраследовых концентраций | Зависит от вещества и обычно ориентирована на структурную идентификацию молекул |
| Многокомпонентный анализ | Одновременное определение десятков элементов в одной пробе | Анализ отдельных молекулярных компонентов с учётом их спектров фрагментации |
| Информативный результат | Концентрация элемента, изотопный состав, иногда соотношение изотопов | Молекулярная масса, фрагментационный спектр и структурные характеристики вещества |
| Типичные ограничения | Спектральные полиатомные интерференции и матричные эффекты, устраняемые оптимизацией режима или ячейкой столкновений/реакций | Возможны интенсивная фрагментация, матричное подавление и зависимость спектра от условий ионизации |
Следовательно, определяющим признаком правильного ответа является назначение метода: ICP-MS предназначена для перевода химических элементов в атомарные ионы и их последующего масс-спектрометрического измерения. Высокая температура плазмы разрушает молекулярную матрицу образца, что позволяет количественно оценивать содержание отдельных элементов. В судебной экспертизе метод используется для подтверждения и количественной оценки токсичных металлов, а также для сопоставления элементного или изотопного состава объектов. Особое значение имеет строгий контроль пробоподготовки, холостых проб и возможных спектральных интерференций.