2) полярография
3) масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (+)
4) фотоэлектроколориметрия
Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) относится к инструментальным методам элементного анализа, поскольку позволяет устанавливать качественный и количественный состав образца по присутствующим в нём химическим элементам и их изотопам. Исследуемый раствор переводится в аэрозоль и поступает в аргоновую плазму, где под действием высокой температуры происходит испарение, атомизация и ионизация вещества. Образовавшиеся ионы разделяются масс-анализатором по отношению массы к заряду, после чего регистрируется их интенсивность, пропорциональная концентрации элемента.
Метод характеризуется высокой чувствительностью, широким диапазоном определяемых элементов и возможностью одновременного анализа многих компонентов, включая металлы и микроэлементы в биологических жидкостях, тканях, лекарственных препаратах и вещественных доказательствах. В судебно-медицинской практике ICP-MS может применяться для выявления следовых количеств токсичных элементов, например свинца, ртути, кадмия и мышьяка, а также для оценки изотопного состава. Принципиально важно, что аналитическим сигналом является масс-спектр атомных ионов, а не окраска раствора, электродный потенциал или ток.
Потенциометрия основана на измерении разности потенциалов между электродами и преимущественно используется для определения активности отдельных ионов. Полярография регистрирует зависимость тока от приложенного потенциала при электрохимическом восстановлении или окислении вещества. Фотоэлектроколориметрия оценивает интенсивность поглощения света окрашенным соединением и чаще применяется для определения молекулярных веществ либо комплексов; поэтому в приведённой классификации именно ICP-MS является методом прямого инструментального элементного анализа.
| Метод | Основной аналитический сигнал | Что преимущественно определяют | Принципиальная характеристика |
|---|---|---|---|
| ICP-MS | Интенсивность сигналов ионов с определённым отношением массы к заряду | Элементы и изотопы, в том числе в следовых концентрациях | Атомизация и ионизация в индуктивно связанной плазме с последующим масс-спектрометрическим разделением |
| ICP-OES | Интенсивность эмиссионных спектральных линий | Многоэлементный состав образцов | Возбуждённые атомы и ионы излучают свет с характерными длинами волн |
| Потенциометрия | Разность потенциалов между электродами | Активность определённого иона, например водородных, натриевых или хлорид-ионов | Используются индикаторный и электрод сравнения; ток в измерительной цепи практически отсутствует |
| Полярография | Ток как функция приложенного потенциала | Электроактивные вещества и некоторые ионы металлов | Анализ основан на электродных реакциях восстановления или окисления |
| Фотоэлектроколориметрия | Поглощение света окрашенным раствором | Молекулярные соединения или окрашенные комплексы определяемого компонента | Концентрацию рассчитывают по закону Бугера—Ламберта—Бера или калибровочному графику |
| Атомно-абсорбционная спектрометрия | Поглощение света свободными атомами | Отдельные элементы, чаще металлы | Концентрация связана с ослаблением излучения на характеристической длине волны элемента |
В судебно-экспертных исследованиях выбор ICP-MS особенно оправдан при необходимости обнаружить несколько элементов одновременно и определить их на ультраследовом уровне. Результат анализа обычно оценивают с учётом калибровки, холостого опыта, матричных эффектов и контроля качества измерений. Для достоверной интерпретации важны правильная пробоподготовка и предотвращение контаминации, поскольку концентрации исследуемых элементов могут быть очень низкими. Следовательно, ключевым диагностическим признаком метода является регистрация масс-спектров атомных ионов, что и определяет его принадлежность к элементному анализу.