Annuaire IPHC
L’IPHC | Ressources techniques » Ramses » Mesure de la radioactivité » ICP-MS
Dernière mise à jour : jeudi 28 août 2008, par
Le couplage torche à plasma-spectrométrie de masse (Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometer) est une technique permettant de doser en quelques minutes plus de 50 éléments stables ou radioactifs (période radioactive > 8000 ans) sur les solutions à des teneurs très inférieures à 1 µg.L-1 (ppb) et ayant une dynamique de mesure de 106 (ppt—>ppm).
L’échantillon est amené jusqu’à la torche à plasma par une pompe péristaltique (1). Au contact de l’argon, l’échantillon est nébulisé (2), puis transporté jusqu’au centre du plasma où les températures atteignent 6000 à 8000 °C. L’échantillon est alors atomisé puis ionisé dans sa totalité sous forme de cations monovalents. |
![]() |
Cette technique est basée sur le couplage d’une torche à plasma générant des ions et un spectromètre de masse quadripolaire pour séparer ces ions en masse. Le principe de la machine est présenté dans la figure suivante :
Une interface composée de deux cônes de nickel (3) et d’une série de lentilles (4,5) permet de stopper les photons et de focaliser les ions pour les amener au quadripôle pour la séparation en masse (6). Cette séparation est effectuée pour chaque ion en fonction du rapport m/z (masse atomique/charge). Le faisceau ionique est amené sur un détecteur de type multiplicateur d’électrons (7). L’ensemble du système est piloté par informatique.
Les dérives...
Les résultats d’une mesure sont exprimés en coups par seconde pour un rapport m/z donné. Ceci impose que la réponse coup/concentration du système et qu’une correction des effets de dérive de l’appareil (matrice, bouchage progressif des cônes au cours du temps, variation de l’injection...)aient été effectuées .
Afin de corriger de tels effets, il est recommandé d’utiliser un système de standardisation soit :
Les interférences...
Le pouvoir séparateur de l’ICP-MS étant fonction du rapport m/z, des interférences peuvent se produire au niveau du détecteur. Ceci conduit à une mauvaise estimation des concentrations de certains éléments.Il en existe 4 types :
Exemples d’interférences pouvant intervenir lors de mesures
Elément | Isotope mesuré | Interférents principaux |
---|---|---|
Ba | 137 | 97Mo40Ar - 121Sb16O |
La | 139 | 99Ru16O - 103Rh36Ar - 123Sb,Te16O |
Ce | 140 | 100Ru, Mo40Ar - 124Te,Se40O |
Pr | 141 | 101Ru40Ar - 125Te16O |
Nd | 143 146 |
103Rh40Ar - 107Ag36Ar - 101Ru40Ar - 127I16O 106Pd, Cd40Ar - 130Xe,Te, Ba16O |
Sm | 147 | 130Ba16O1H |
Eu | 153 | 137Ba16O - 136Ba16O1H |
Gd | 158 | 142Ce16O - 142Nd16O - 141Pr16O1H |
Tb | 159 | 143Nd16O |
Dy | 163 | 147Nd16O - 147Sm16O |
Ho | 165 | 149Sm16O |
Er | 166 | 150Nd16O - 150Sm16 |
Tm | 169 | 153Eu16O |
Yb | 174 | 174Hf - 158Gd16O - 158Dy16O |
U | 238 | 238Pu |
Les blancs...
La dernière correction dont il faut tenir compte est la soustraction des blancs dus aux pollutions du système lui-même (effets mémoire) et aux pollutions des réactifs et matériels utlisés lors de la préparation des échantillons.