- Код статьи
- 10.31857/S0044450224080049-1
- DOI
- 10.31857/S0044450224080049
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 79 / Номер выпуска 8
- Страницы
- 842-853
- Аннотация
- Рассмотрена возможность изучения методом термодинамического моделирования проявления основных фоновых ионов, образованных главными элементами индуктивно связанной плазмы (H, N, O и Ar) в режиме низкотемпературной (“холодной”) плазмы. Такие ионы, создающие серьезные спектральные помехи, всегда наблюдаются при вводе в масс-спектрометры с индуктивно связанной плазмой (МС-ИСП) водных растворов проб. Методом термодинамического моделирования в диапазоне от 2000 до 5000 К рассчитан количественный состав основных фоновых ионов в МС-ИСП в зависимости от температуры плазмы. Проведено его сравнение с экспериментальными данными измерений масс-спектров основных фоновых ионов и показана высокая степень корреляции между теоретическими и экспериментальными результатами. Совпадение расчетов и экспериментов подтверждает правильность использованной термодинамической модели термохимических процессов в МС-ИСП и ее применимость для последующих расчетов при решении аналитических задач. Предложен прием однозначной оценки газокинетической температуры плазмы с одновременным учетом практически всех основных фоновых ионов.
- Ключевые слова
- масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой режим “холодной” плазмы основные фоновые ионы операционные параметры прибора газокинетическая температура плазмы термодинамическое моделирование аргидные ионы
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 12
Библиография
- 1. Пупышев А.А., Суриков В.Т. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Образование ионов. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 276 с.
- 2. Белов Г. В. Термодинамическое моделирование: методы, алгоритмы, программы. М.: Научный мир, 2002. 184 с.
- 3. Пупышев А.А., Луцак А.К., Музгин В.Н. Термодинамическое моделирование термохимических процессов в индуктивно связанной плазме // Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53. № 7. С. 713. (Pupyshev A.A., Lutsak A.K., Muzgin V.N. Thermodynamic simulation of thermochemical processes in inductively coupled plasma // J. Anal. Chem. 1998. V. 53. № 7. P. 627.)
- 4. Пупышев А.А., Луцак А.К. Термодинамическое моделирование ионизационных влияний в плазме индуктивно связанного разряда // Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53. № 11. С. 1141. (Pupyshev A.A., Lutsak A.K. Thermodynamic simulation of ionization effects in inductively coupled plasma // J. Anal. Chem. 1998. V. 53. № 11. P. 987.)
- 5. Рupyshev A.A., Muzgin V.N., Lutsak A.K. Thermochemical processes and ion transport in inductively coupled plasma mass spectrometry: Theoretical description and experimental confirmation // J. Anal. At. Spectrom. 1999. V. 14. № 9. P. 1485. https://doi.org/10.1039/A902167A
- 6. Пупышев А.А., Данилова Д.А. Разработка модели термохимических процессов для метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Аналитика и контроль. 2001. Т. 5. № 2. С. 112.
- 7. Пупышев А.А., Васильева Н.Л., Голик С.В. Влияние матрицы в масс-спектрометрии с использованием индуктивно связанной плазмы // Журн. прикл. спектроск. 1998. Т. 65. № 5. С. 768. (Pupyshev A.A., Vasil'eva N.L., Golik S.V. Effect of the matrix in mass spectrometry using an inductively coupled plasma // J. Appl. Spectrosc. 1998. V. 65. № 5. P. 804. https://doi.org/10.1007/BF02679850)
- 8. Pupyshev A.A., Semenova E.V. Formation of doubly charged atomic ions in the inductively coupled plasma // Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc. 2001. V. 56. P. 2397. https://doi.org/10.1016/S0584-8547 (01)00301-9
- 9. Pupyshev A.A., Surikov V.T. Application of negative ions in inductively coupled plasma-mass spectrometry // Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc. 2004. V. 59. P. 1021. https://doi.org/10.1016/j.sab.2004.05.011
- 10. Pupyshev A., Lutsak A. The thermodynamical simulation of thermochemical processes in inductively coupled “cold” plasma mass-spectrometry // XIVth seminar on atomic spectrochemistry. Proceedings. High-Tatras – Podbanska, September 1998. P. 325.
- 11. Tanner S.D. Characterization of ionization and matrix suppression in inductively coupled ‘cold’ plasma mass spectrometry // J. Anal. At. Spectrom. 1995. V. 10. P. 905. https://doi.org/10.1039/JA9951000905
- 12. Nonose N.S., Matsuda N., Fudagawa N., Kubota M. Some characteristics of polyatomic ion spectra in inductively coupled plasma mass spectrometry // Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc. 1994. V. 49. № 10. P. 955. https://doi.org/10.1016/0584-8547 (94)80084-7
- 13. Ebert C.H., Witte T.M., Houk R.S. Investigation into the behavior of metal-argon polyatomic ions (MAr+) in the extraction region of inductively coupled plasma-mass spectrometry // Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc. 2012. V. 76. P. 119. https://doi.org/10.1016/j.sab.2012.06.046
- 14. Houk R.S., Praphairaksit Narong. Dissociation of polyatomic ions in the inductively coupled plasma // Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc. 2001. V. 56. P. 1069. https://doi.org/10.1016/S0584-8547 (01)00236-1
- 15. Пупышев А.А., Эпова Е.Н. Спектральные помехи полиатомных ионов в методе масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Аналитика и контроль. 2001. Т. 5. № 4. С. 335.
- 16. May T.W., Wiedmeyer R.H. A Table of polyatomic interferences in ICP-MS // At. Spectrosc. 1998. V. 19. № 5. P. 150. https://doi.org/10.46770/AS.1998.05.002
- 17. Пупышев А.А., Луцак А.К. Расширение возможностей термодинамического моделирование термохимических процессов в плазме индуктивно связанного разряда // Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57. № 8. С. 803. (Pupyshev A.A., Lutsak A.K. Extending the capabilities of the thermodynamic simulation of thermochemical processes in inductively coupled plasma discharge // J. Anal. Chem. 2002. V. 57. № 8. P. 672. https://doi.org/10.1023/A:1016813607161)
- 18. Мальцев М.А., Морозов И.В., Осина Е.Л. Термодинамические свойства димеров аргона Ar2+ и Ar2 // Теплофизика высоких температур. 2019. Т. 57. № 1. С. 42. https://doi.org/10.1134/S0040364419010174 (Maltsev A., Morozov I.V., Osina E.L. Thermodynamic properties of Ar2+ and Ar2 argon dimers // High Temperature. 2019. V. 57. № 1. P. 37. https://doi.org/10.1134/S0018151X19010176)
- 19. Мальцев М.А., Морозов И.В., Осина Е.Л. Термодинамические свойства ArH+ и ArH // Tеплофизика высоких температур. 2019. Т. 57. № 3. С. 367. https://doi.org/ 10.1134/S0040364419020121 (Maltsev M.A, Morozov I.V., Osina E.L. Thermodynamic Properties of ArH+ and ArH // High Temperature. 2019. V. 57. № 3. P. 335. https://doi.org/ 10.1134/S0018151X19020123)
- 20. Мальцев М.А., Морозов И.В., Осина Е.Л. Термодинамические функции ArO и ArO+ // Теплофизика высоких температур. 2020. Т. 58. № 2. С. 202. https://doi.org/10.31857/S0040364420020131 (Maltsev A., Morozov I.V., Osina E.L. Thermodynamic functions of ArO and ArO+ // High Temperature. 2020. V. 58. № 2. P. 184. https://doi.org/10.1134/S0018151X20020133)
- 21. Maltcev M.A., Aksenova S.A., Morozov I.V., Minenkov Y., Osina E.L. Ab initio calculations of the interaction potentials and thermodynamic functions for ArN and ArN+ // Comput. Chem. 2023. V. 44. № 12. P. 1189. https://doi.org/10.1002/jcc.27078
- 22. Tanner S.D., Paul M., Beres S.A., Denoyer E.R. The application of cold conditions for the determination of trace levels of Fe, Ca, K, Na, and Li by ICP-MS // At. Spectrosc. 1995. V. 16. № 1. P. 16.
- 23. Пупышев А.А., Сермягин Б.А. Дискриминация ионов по массе при изотопном анализе в методе масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 132 с.
- 24. Wollenweber D., Strassburg S., Wunsch G. Determination of Li, Na, Mg, K, Ca and Fe with ICP-MS using cold plasma conditions // Fresenius J. Anal. Chem. 1999. V. 364. P. 433. https://doi.org/10.1007/s002160051363
- 25. Трусов Б.Г. TERR A. Программа термодинамического расчета состава фаз произвольных гетерогенных систем, а также их термодинамических и транспортных свойств. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.
- 26. Белов Г.В., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование химически реагирующих систем. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 96 с.
- 27. Belov G.V., Iorish V.S., Yungman V.S. IVTANTHERMO for Windows – database on thermodynamic properties and related software // Calphad. 1999. V. 23. № 2. P. 173. https://doi.org/10.1016/S0364-5916 (99)00023-1
- 28. Музгин В.Н., Емельянова Н.И., Пупышев А.А. Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой – новый метод в аналитической химии // Аналитика и контроль. 1998. Т. 2. № 3–4. С. 3.
