¿Cuál es el principio de medición de metales pesados mediante IPC-MS?
Si se trata de tecnología de análisis de elementos múltiples ICP-MS (el instrumento ICP-MS utiliza plasma (ICP) como fuente de iones y el analizador de espectrometría de masas (MS) detecta los iones generados, de ahí el nombre). , luego mide El principio de los metales pesados es atomizar la solución a medir, luego disociarla con plasma de alta energía de átomos de argón y finalmente analizarla con un espectrómetro de masas. Este método puede medir la mayoría de los elementos de la tabla periódica simultáneamente, con concentraciones de analitos tan bajas como 1 nanogramo por litro (ng/l) o partes por billón (ppt).
Explicación detallada del principio:
Fuente de iones de plasma
Normalmente, las muestras líquidas se introducen en el nebulizador a través de una bomba peristáltica para generar aerosoles. Una cámara de pulverización de doble paso garantiza la entrega del aerosol al plasma. Se introduce argón (Ar) en un conjunto de tubos de cuarzo concéntricos que se utilizan para crear el plasma. El soplete de soldadura se coloca en el centro de una bobina de radiofrecuencia (RF) y líneas de energía de RF pasan a través de la bobina. Los fuertes campos de RF provocan colisiones entre átomos de argón y crean un plasma de alta energía. La muestra de aerosol se disocia instantáneamente en el plasma (la temperatura del plasma es de aproximadamente 6000-10000 K), formando átomos que se analizarán e ionizarán al mismo tiempo. Los iones generados en el plasma se extraen en el espectrómetro de masas mediante un alto vacío (normalmente 10-4 Pa). El vacío se mantiene mediante un sistema de bomba de vacío diferencial: los iones que se analizan se extraen a través de un par de interfaces, llamadas cono de muestreo y cono de extracción.
Espectrómetro de masas cuadrupolo
Los iones que se analizan se concentran en el analizador de masas cuadrupolo mediante un conjunto de lentes de iones y se separan según su relación masa-carga. Se llama cuadrupolo porque el analizador de masas en realidad está formado por cuatro varillas paralelas de acero inoxidable a las que se aplican voltajes de RF y CC. La combinación de voltaje de RF y CC permite que el analizador transmita solo iones con una relación masa-carga específica.
Detector
Finalmente, los iones se miden mediante un multiplicador de electrones y los recuentos de cada masa se recogen mediante un contador.
Espectrometría de Masas
La espectrometría de masas es sencilla. El isótopo de cada elemento aparece con una masa diferente (por ejemplo, 27Al aparecerá en 27 uma) y su intensidad máxima es proporcional a la concentración inicial del isótopo del elemento en la solución de muestra. Se puede analizar simultáneamente una gran cantidad de elementos, desde litio de baja masa hasta uranio de alta calidad, en 1 a 3 minutos. Utilizando ICP-MS, se pueden medir varios elementos en niveles de concentración de ppt a ppm en un solo análisis.
Aplicación de la aplicación
ICP-MS se usa ampliamente en muchos campos industriales, incluida la industria de semiconductores, el campo ambiental, el campo geológico, la industria química, la industria nuclear, los laboratorios clínicos y de investigación diversos. es una herramienta analítica clave para la determinación de oligoelementos.
Suplemento: Sí.
Análisis cuantitativo mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente
Al igual que otros métodos cuantitativos, el análisis cuantitativo ICP-MS suele utilizar el método de la curva estándar. Prepare una serie de soluciones estándar y calcule el contenido del componente a medir a partir de la curva estándar obtenida. Para que el análisis cuantitativo sea preciso y fiable, se deben eliminar en la medida de lo posible los factores de interferencia en el análisis cuantitativo, incluidos los efectos de ácidos, óxidos e hidróxidos, isótopos, iones complejos e iones doblemente cargados.
Bajo la influencia del ácido en la muestra, cuando la solución de la muestra contiene ácido nítrico, ácido fosfórico y ácido sulfúrico, N2+, ArN+, PO+, P2+, ArP+, SO+, S2+, SO2+, ArS+, ClO+, Se puede producir ArCl+ y plasmarse, estos iones afectan al silicio, hierro, titanio, níquel, galio, zinc, etc. En este caso, la interferencia se puede eliminar seleccionando otro ion isótopo del analito. Al mismo tiempo, trate de evitar el uso de altas concentraciones de ácido y trate de usar ácido nítrico para reducir el efecto del ácido.
Influencia de óxidos e hidróxidos: en ICP, los óxidos de elementos metálicos pueden disociarse completamente, pero cerca del cono de muestreo, la temperatura es ligeramente más baja y el tiempo de residencia es largo, lo que brinda una oportunidad para la reoxidación. . La presencia de óxidos reduce los iones atómicos, por lo que los valores medidos son más bajos. La influencia de los óxidos se puede estimar mediante la relación de intensidad de Ce+ y CeO+, y la influencia de los óxidos se puede reducir ajustando la posición del cono de muestreo. Al mismo tiempo, la presencia de óxidos e hidróxidos también interferirá con la determinación de otros iones. Por ejemplo, 40ArO y 40CaO interferirán con 56Fe, 46CaOH interferirán con 63Cu, 42CaO interferirán con 58Ni, etc. Por lo tanto, para el análisis cuantitativo se deben seleccionar isótopos que no interfieran con *.
Interferencia isotópica: Las interferencias comunes incluyen la interferencia de 40Ar+ con 40Ca+, la interferencia de 58Fe con 58Ni, la interferencia de 113In con 113Cd+, etc. Al seleccionar isótopos, trate de evitar la interferencia isotópica.
Otras interferencias: principalmente interferencia de iones complejos e interferencia de iones doblemente cargados. Los iones complejos incluyen: 40ArH+, 40ArO+, etc. Para elementos con bajo potencial de ionización secundaria, la presencia de iones doblemente cargados también afectará la confiabilidad de los valores medidos. El nivel de iones doblemente cargados se puede reducir ajustando el caudal del gas portador y del gas auxiliar.
ICP-MS tiene una sensibilidad relativamente uniforme para los elementos de toda la tabla periódica, por lo que los límites de detección de la mayoría de los elementos son relativamente consistentes. El fondo aleatorio del instrumento es de aproximadamente 10 a 20 cuentas/s, y el límite de detección se expresa como la concentración correspondiente a la señal de tres veces la respuesta en blanco. El límite de detección de la mayoría de los elementos es de aproximadamente 0,03 ng/ml.
ICP-MS tiene las ventajas de una alta sensibilidad y un análisis cualitativo y cuantitativo simultáneo de múltiples elementos. Se usa ampliamente en análisis de agua, análisis de oligoelementos en sangre, análisis de alimentos, determinación de proporciones de isótopos y otros campos.
Los alimentos que excretan metales pesados tienen muchos efectos nocivos en el cuerpo humano. Cada tipo de metal pesado tiene diferentes efectos nocivos en el cuerpo humano. En términos generales, los metales pesados comunes incluyen plomo, mercurio, cromo, arsénico, aluminio, etc. El plomo es altamente tóxico en la contaminación por metales pesados. Es difícil de metabolizar después de ingresar al cuerpo. Se acumula en el cuerpo humano y daña las células cerebrales. Puede provocar fácilmente retraso mental congénito en los fetos y demencia en personas de mediana edad y ancianos.
Si los metales pesados ingresan al cuerpo humano y permanecen en el panel, causarán pigmentación del panel y cutícula anormal. Los metales pesados se metabolizan principalmente en el hígado y los riñones y pueden causar intoxicación visceral después de ingresar a los órganos internos. Por ejemplo, el mercurio puede provocar intoxicación hepática y el arsénico puede provocar disfunción renal.
Los alimentos que excretan metales pesados incluyen:
1. El quelpo
El quelpo es un tipo de alga marina, que tiene las funciones adelgazante, laxante y reguladora de tres. altos y complementar el yodo y muchos otros beneficios para la salud. Aquí nos centramos en su papel en el oro pesado.
En primer lugar, el gel de algas marinas que se encuentra en las algas marinas puede regular la arteriosclerosis y evitar que el cuerpo absorba metales pesados. Puede formar un gel en el intestino humano, absorber metales pesados y otras toxinas y ayudar al cuerpo a desintoxicarse. Por lo tanto, a las algas marinas también se las llama carroñeras del tracto gastrointestinal.
En segundo lugar, las algas marinas tienen efectos antioxidantes y anticancerígenos. El alginato de sodio que contiene se combinará con los metales pesados estroncio y cadmio y se excretará del organismo, evitando así la carcinogenicidad de estos metales.
2. Zanahorias
Las zanahorias también son uno de los alimentos esenciales para excretar metales pesados. En la vida diaria, todos sabemos que las zanahorias pueden complementar la vitamina A, embellecer la piel y proteger los ojos, pero todos han ignorado la pectina de las zanahorias.
En primer lugar, las zanahorias contienen una gran cantidad de pectina, que es un tipo de fibra dietética soluble. Después de ingresar al cuerpo humano, puede combinarse con el mercurio, reducir el contenido de iones de mercurio en la sangre y excretarse del cuerpo. Entonces, si quieres tener un hígado y riñones sanos, la zanahoria es un ingrediente esencial.
En segundo lugar, las zanahorias también son beneficiosas para la salud del intestino humano, que es el mayor lugar de acumulación de bacterias y toxinas. Comer zanahorias con regularidad puede hacer proliferar bacterias intestinales beneficiosas, proteger la mucosa intestinal y reducir el daño de los metales pesados y los radicales libres al cuerpo humano.
Además, si quieres utilizar el β-caroteno en las zanahorias, debes cocinarlas, porque el β-caroteno existe principalmente en las paredes celulares de las zanahorias, y las paredes celulares de las zanahorias están compuestas principalmente Las fibras de madera pueden ser absorbidas y utilizadas por el cuerpo humano después de ser cocinadas.
3. Leche
Con el desarrollo del nivel industrial, cada vez más niños sufren envenenamiento por plomo en mi país, y alrededor del 40% de los niños urbanos tienen exceso de plomo. La eliminación del plomo no es algo que ocurre de la noche a la mañana y requiere perseverancia a largo plazo para que sea efectiva.
Las proteínas y el hierro pueden reemplazar al plomo y combinarse con la materia orgánica en los tejidos humanos para formar sustancias solubles y acelerar el metabolismo del plomo, por lo que complementar con proteínas de alta calidad puede desempeñar un papel en la excreción de plomo. Aunque la proteína de la leche no es la más alta, el cuerpo humano la absorbe y utiliza más fácilmente, por lo que desempeña un papel en la excreción de plomo.
Además, la suplementación con hierro también es necesaria para la eliminación del plomo, por lo que la suplementación con hierro también es un método para la eliminación del plomo. Lo mejor es elegir verduras que contengan hierro, como espinacas, hongos, etc.
4. Hongo negro
El hongo negro puede desintoxicar, pero no puede expulsar el polvo de los pulmones y puede absorber el polvo del tracto gastrointestinal.
La sustancia coloidal del hongo negro puede absorber el polvo en los intestinos y promover la peristalsis intestinal, lo que puede eliminar el polvo y descargar metales pesados.
Además, la proteína plasmática de la sangre de cerdo tiene un efecto similar después de la digestión, por lo que la sangre de cerdo y los hongos pueden expulsar metales pesados y polvo, pero no de los pulmones, sino del estómago.
Los principios y métodos de determinación de la absorción atómica de metales pesados. Cómo La espectrometría de absorción atómica (AAS), es decir, la espectrometría de absorción atómica, es un método basado en las correspondientes vibraciones atómicas en los rangos de luz ultravioleta y visible. de los electrones externos de los átomos gaseosos en estado fundamental. Un método analítico que utiliza la intensidad de absorción de la radiación para cuantificar el contenido del elemento a medir es un método para medir la absorción de radiación luminosa por átomos gaseosos específicos. Este método apareció a mediados de la década de 1950 y se desarrolló gradualmente como un nuevo método de análisis de instrumentos. Ampliamente utilizado en geología, metalurgia, maquinaria, industria química, agricultura, alimentación, industria ligera, biomedicina, protección ambiental, ciencia de materiales y otros campos. Este método es principalmente adecuado para el análisis de trazas y componentes traza en muestras.
El principio de detección de metales pesados mediante espectrometría de absorción atómica
Principio básico: El instrumento irradia luz con líneas espectrales características del elemento a medir desde la fuente de luz cuando pasa. el vapor de la muestra, es absorbido por el vapor. La absorción atómica del estado fundamental del elemento a medir determina el contenido del elemento a medir en la muestra a través del grado de debilitamiento de la línea característica de radiación.
Uso:
Se puede medir una variedad de elementos mediante espectrometría de absorción atómica. La espectrometría de absorción atómica de llama alcanza el nivel de 10-9 g/ml, y la espectrometría de absorción atómica en horno de grafito alcanza el nivel. nivel de 10-13 g/ml. Su generador de hidruro puede detectar trazas de ocho elementos volátiles como mercurio, arsénico, plomo, selenio, estaño, telurio, antimonio y germanio.
Debido a la sensibilidad, precisión y simplicidad del espectrómetro de absorción atómica, ha sido ampliamente utilizado en análisis constantes y de oligoelementos.
¿Cuál es la definición de heavy metal? Los metales pesados, especialmente el mercurio, el cadmio, el plomo y el cromo, tienen una toxicidad biológica significativa. No pueden ser degradados por microorganismos en el agua y solo pueden transformarse, dispersarse y enriquecerse (es decir, migrarse) en diversas formas. Las características de la contaminación por metales pesados son las siguientes: (1) Además de ser eliminados por los sólidos suspendidos, también se enriquecen en el sedimento cerca de la salida de aguas residuales debido a la adsorción y la precipitación, convirtiéndose en una fuente a largo plazo de contaminación secundaria; (2) Varios ligandos inorgánicos (iones cloruro, iones sulfato, iones hidróxido, etc.) y ligandos orgánicos (sustancias corrosivas, etc.) formarán complejos o quelatos con ellos en agua, lo que dará como resultado una mayor solubilidad en agua de los metales pesados y puede hacer que los metales pesados se vuelvan más solubles en agua. Los metales pesados que ingresan al sedimento se vuelven a liberar. (3) Los metales pesados en diferentes estados de valencia tienen diferentes actividades y toxicidad. Su morfología cambia con el pH y las condiciones redox. (4) En términos de daño al medio ambiente, se manifiesta por su toxicidad (generalmente 1 ~ 10 mg/L, mercurio y cadmio son 0,01 ~ 0,001 mg/L, bajo la acción de microorganismos, se convertirá en); sustancias más tóxicas Los compuestos organometálicos (como el metilmercurio marino) pueden bioacumularse e ingresar al cuerpo humano a través de la cadena alimentaria, lo que resulta en vías crónicas. Los metales pesados amantes del azufre (mercurio, cadmio, plomo, zinc, selenio, cobre, arsénico, etc.) tienen una afinidad especialmente fuerte con el grupo sulfhidrilo (-SH) de determinadas enzimas en los tejidos humanos y pueden inhibir la actividad enzimática. Los elementos siderófilos (hierro, níquel) pueden acumularse en el riñón, el bazo y el hígado del cuerpo humano e inhibir la actividad de la arginasa. El cromo hexavalente puede ser un agente precipitante de proteínas y ácidos nucleicos, inhibir la glutatión reductasa intracelular, producir metahemoglobina y puede provocar cáncer. Cantidades excesivas de vanadio y manganeso (elementos litófilos) pueden afectar la función del sistema nervioso.
La diferencia entre metales y metales pesados La definición de metales pesados es la siguiente: 'Los metales con una densidad superior a 5 se denominan colectivamente metales pesados, como el oro, la plata, el cobre, el plomo, el zinc, el cobalto, cadmio, cromo, mercurio y otras 45 especies. En términos de contaminación ambiental, los metales pesados en realidad se refieren principalmente a metales pesados con toxicidad biológica evidente, como mercurio, cadmio, plomo, cromo y arsénico metaloide. También se refieren a metales pesados en general con cierta toxicidad, como zinc, cobre, cobalto. níquel y estaño. "Según la clasificación científica, los metales pesados como el mercurio, el cadmio, el plomo y el cromo tienen la toxicidad biológica más significativa. El zinc, el cobre, el níquel y el estaño son metales pesados generales, pero el artículo "Contramedidas para los productos de PVC después de la prohibición del plomo". enumera el plomo y el organoestaño como metales pesados, sin embargo, la lista recomienda encarecidamente los estabilizadores de calcio/zinc, lo cual es un poco confuso. Como todos sabemos, muchos alimentos se envasaban en papel de aluminio en el pasado. Cuál es el mecanismo de intoxicación por metales pesados?
p>La desnaturalización de proteínas significa que la proteína se ve afectada por factores externos (como radiación, metales pesados, ácidos y álcalis, altas temperaturas, etc.).
), destruyendo la estructura morfológica original de la proteína y perdiendo su función fisiológica normal.
¿Cuáles son las normas para los metales pesados? Los metales pesados se refieren a metales con una gravedad específica superior a 4 o 5, y existen alrededor de 45 tipos, como cobre, plomo, zinc, hierro, cobalto, níquel, vanadio, niobio, tantalio, titanio, manganeso, cadmio, mercurio, El tungsteno, el molibdeno, el oro y la plata esperan. Aunque los metales pesados como el manganeso, el cobre y el zinc son oligoelementos necesarios para las actividades vitales, la mayoría de los metales pesados como el mercurio, el plomo y el cadmio no son necesarios para las actividades vitales. Todos los metales pesados por encima de cierta concentración son tóxicos para el cuerpo humano. .
¿Cuál es la densidad de los metales pesados? El significado original de metales pesados se refiere a metales con una gravedad específica superior a 5 (en general, metales con una densidad superior a 4,5 gramos por centímetro cúbico), incluidos oro, plata, cobre, hierro, plomo, etc. Cuando los metales pesados se acumulan en el cuerpo humano hasta cierto punto, pueden provocar intoxicaciones crónicas. De hecho, no existe una definición estricta y unificada de qué son los metales pesados. En términos de contaminación ambiental, los metales pesados se refieren principalmente a elementos metálicos pesados con una toxicidad biológica obvia, como mercurio, cadmio, plomo, cromo y arsénico metaloide. Los metales pesados no pueden biodegradarse. Al contrario, pueden enriquecerse miles de veces debido a la biomagnificación en la cadena alimentaria y eventualmente ingresar al cuerpo humano. Los metales pesados pueden interactuar fuertemente con las proteínas y enzimas del cuerpo humano, dejándolas inactivas. También pueden acumularse en ciertos órganos del cuerpo humano, provocando intoxicación crónica.
¿Cuáles son los peligros de los metales pesados? Los metales pesados en términos de contaminación ambiental se refieren a metales pesados con una toxicidad biológica evidente, como el mercurio, el cadmio, el plomo, el cromo y el arsénico metaloide. Hay cinco tipos de sustancias químicas que son más tóxicas para el cuerpo humano: plomo, mercurio, cromo, arsénico y cadmio. Estos metales pesados no se pueden descomponer en el agua y su toxicidad se amplifica después de que la gente los bebe. Se combinan con otras toxinas del agua para producir materia orgánica más tóxica. Beneficios del curso de desintoxicación de metales pesados de Lemon Medical para el cuerpo humano: no solo puede usarse para personas sanas, sino que también puede usarse para la prevención e intervención de diversas enfermedades crónicas, eliminando sustancias tóxicas en lo profundo de las células, expulsando sustancias pesadas. metales y diversas toxinas del cuerpo, y brindar salud y belleza. Sentar una buena base.