基于干擾物和待測物與反應池氣體反應速率的不同,化學反應為待測物和干擾物的分離提供了有效的途徑。然而,常規(guī)的四極桿 ICP-MS 只有一個質量選擇步驟,即位于碰撞反應池后面的四極桿質量分析器,這意味著它無法阻止樣品(等離子體、溶劑等)中的離子進入碰撞反應池,因此,常規(guī)單四極桿 ICP-MS的化學反應過程是無法控制的。事實上這意味著:
1、來自基質或等離子體的離子(或其他分析物)與反應池氣體會發(fā)生反應形成新的產(chǎn)物離子。這些離子與被分析物的質量數(shù)產(chǎn)生重疊,包括分析物的原位質量數(shù),和其產(chǎn)物離子質量數(shù)。
2、與反應池氣體反應緩慢(或根本不反應)的現(xiàn)有離子質量數(shù)不變,并且可能與分析物產(chǎn)物離子在該質量數(shù)產(chǎn)生重疊。
而Agilent 8900使用串聯(lián)質譜技術,兩個四極桿(Q1和 Q2)分別位于ORS4 碰撞反應池前后。第一個四極桿(反應池前面)用于控制進入反應池并發(fā)生反應的離子。第二個四極桿(反應池后面)使分析物離子或其產(chǎn)物離子被精準篩選后進入檢測器。這種兩級質量篩選(MS/MS) 是 ICP-MS/MS 對干擾控制更佳的根本原因。
通過案例常見元素鈣(Ca)和鈦(Ti)對硫(S)分析的影響,展示使用“單四極桿”操作和MS/MS模式時反應氣方法間的性能差異。在測定中使用典型的氧氣質量轉移模式,S+與o2反應池氣體快速反應,形成了SO+產(chǎn)物離子,質量數(shù)M+16,從而避免在質量數(shù)32、33和34處對S同位數(shù)的多原子重疊。在MS/MS模式下展示SO+的同位素模式,該模式下采用MS/MS測定了10ppb的S標準品,與5%異丙醇、1ppm Ca和1ppm Ti重疊。IPA、Ca和Ti基質對S的測定信號影響極小,S質譜峰的豐度與其理論同位素豐度相匹配,表明共存的 C、Ca 和 Ti 不干擾測定。相比之下,在“單四極桿”模式下,ArC+、Ca+和Ti+離子不能在進入反應池前被排除,所以它們?nèi)猿霈F(xiàn)在質譜圖中,導致干擾了所有SO+產(chǎn)物離子的測定,展示了較差的同位素模板匹配以及 ArC+、Ca+ 和 Ti+ 與 SO+ 的離子重疊。