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DQA
ESPECTROMETRIA DE MASSA 
COM FONTE DE PLASMA 
INDUTIVAMENTE ACOPLADO
(ICP-MS)
IQA364 – Análise Instrumental
Unidade 3a
2017/3º 
Profª. Aline Soares Freire 
Professor Assistente A
Departamento de Química Analítica - UFRJ
DQA
Espectrometria de Massa Inorgânica - MS
 Espectrometria de Massa com Fonte de Plasma Indutivamente Acoplado – ICP-MS.
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Técnicas baseadas na detecção de íons 
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nebulização
desolvatação
partículas
+
íons
fótons
vaporização dissociação
sólido
ionização
excitação
líquido
moléculas átomos
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Técnicas baseadas na detecção de íons 
DQA
1A 2A 3B 4B 5B 6B 7B 8B 8B 8B 1B 2B 3A 4A 5A 6A 7A 8A
H He 
Li Be B C N O F Ne 
Na Mg Al Si P S Cl Ar 
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 
Fr Ra Ac 
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 
LIMITE DE DETECÇÃO: < 1 ppt 1 – 100 ppt 0.1 – 1 ppb
Lantanídeos
Actinídeos
Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry
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ICP-MS: Elementos passíveis de determinação
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ICP-MS: Áreas de aplicação
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Princípio:
Fundamenta-se na determinação de
elementos (isótopos, razões isotópicas)
utilizando a espectrometria de massa (MS) de
íons produzidos através de um plasma
indutivamente acoplado (ICP).
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A técnica de ICP-MS
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É um instrumento que separa, rapidamente, 
íons em movimento com base em suas razões 
massa/carga (m/z)
“Não deve ser confundido com os espectrômetros convencionais de 
emissão ou absorção de radiação do espectro eletromagnético”
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Espectrômetro de Massa
O nome vem pelo fato do resultado da análise, ser uma distribuição de 
relações m/z, representada de forma gráfica como um espectro.
DQA
ICP Torch
RF
Supply
Argon
Spray
Chamber
Mech
Pump
Turbo
Pump
Turbo
Pump
ICP-MS Computer and Control Electronics
Ion Lens
Electron Multiplier
Mass Filter
Plasma Spectrometer Interface
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ICP-MS: instrumentação básica
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Opções para a espectrometria de massa inorgânica
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ICP-MS: fonte de energia
Funções:
 Promover a dissociação dos
compostos presentes na amostra
formando íons livres.
● Necessidade de energia cinética alta
(altas temperaturas)
Fonte de Energia
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Gás a temperatura elevada contendo moléculas, átomos, íons e elétrons;
Plasmas são condutores elétricos;
Plasmas são afetados pelo campo magnético;
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ICP-MS: o plasma
Acervo pessoal
ICP-MS Thermo Scientific, Modelo ICAP Qc (LaDA - Lab. 518 – DQA / IQ / UFRJ)
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ICP-MS: o plasma
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ICP-MS Thermo Scientific, Modelo ICAP Qc (LaDA - Lab. 518 – DQA / IQ / UFRJ)
Acervo pessoal
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A descarga com ICP – O 1º potencial de ionização 
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Constituída de três tubos concêntricos -
peça única ou desmontável
Sua montagem é sempre horizontal
(axial) – aproximadamente a 10-20 mm
da interface
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ICP-MS: a tocha
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Tocha, ICP-MS Thermo Scientific modelo X Series II (UFF - Depto. de Geoquímica - Lab. 108)
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ICP-MS: a tocha
Acervo pessoal
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ICP-MS: montagem tocha + bobina de RF
Tocha, ICP-MS Thermo Scientific, modelo ICAP Qc
Injetor sem anel de vedação 
dispensando alinhamento
Porta para gás adicional 
(orgânicos)
Adaptadores para gases fixos 
(dispensa conexão manual)
Tocha desmontável 
sem anel de vedação
Câmara de nebulização 
sem anel de vedação
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ICP-MS: a tocha
Tocha, ICP-MS Thermo Scientific, modelo ICAP Qc (UFRJ – IQ – DQA – Lab. 518)
Acervo pessoal
Acervo pessoal
Acervo pessoal
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Faz a ligação entre a fonte de íons em
pressão atmosférica com a região de alto
vácuo do separador de massa
(quadrupolo);
Constituída por 2 cones metálicos
normalmente feitos em níquel ou platina
A interface é resfriada e mantida sob
vácuo por uma bomba rotativa mecânica
entre 2-10 mbar
 Cone amostra (sample cone): localizado
após o plasma - diâmetro do orifício 0,8 a
1,2 mm
 Cone escuma (skimmer cone): está fixado
no jato supersônico - diâmetro do orifício
0,4 a 0,8 mm
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ICP-MS: a interface (hifenação)
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Sistemas com três câmaras de vácuo são mais comuns.
 1º Estágio:
● Interface: situada entre o cone de amostragem e cone escuma é bombeada
até aprox. 2-10 mbar via bomba rotativa mecânica.
 2º Estágio:
● Óptica de íons, bombeada até aprox. 10-4 mbar via bomba de vácuo.
 3º Estágio:
● Analisador de massa e detector, são bombeados até aprox. 10-6 mbar via
bomba de vácuo turbomolecular.
2º e 3º estágios não podem partir da pressão atmosférica! 
(requerem bomba rotativa) 19
ICP-MS: sistema de vácuo
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Bomba de vácuo 
rotativa
Bomba de vácuo 
turbomolecular
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ICP-MS: sistema de vácuo
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Função dos cones: extrair os íons do interior do plasma. O primeiro é de amostragem, fica inserido no interior
do plasma e passa da pressão atmosférica para cerca de 1 – 4 Torr. O segundo, coleta os íons do ambiente com
esta pressão reduzida para o MS com pressão muito baixa (10-5 Torr).
Entre os dois cones, as partículas sem carga são eliminadas pelo vácuo da bomba mecânica.
Pressão Atmosférica 
(760 Torr)
“Cone escuma (skimmer)
Cone de Amostragem
5 x 10-5 Torr
1 Torr Velocidade das partículas
2,5 x 105 cm/s
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A interfade do ICP-MS: cones de amostragem e escuma
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A interfade do ICP-MS: cones de amostragem e “skimmer”
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A interface do ICP-MS: os cones 
Sample cone (Cone de amostragem)
“Skimmer” (Cone escuma)
ICP-MS Thermo Scientific, Modelo X Series II 
(Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
Acervo pessoal
Acervo pessoal
Acervo pessoal
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A interfade do ICP-MS: os cones 
Sample cone (Cone de amostragem)
ICP-MS Thermo Scientific, Modelo ICAP Qc (LaDA - Lab. 518 – DQA / IQ / UFRJ) “Skimmer” (Cone escuma)
Acervo pessoal
Acervo pessoal
Acervo pessoal
Acervo pessoal
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A interfade do ICP-MS: os cones 
ICP-MS Thermo Scientific, Modelo ICAP Qc 
(LaDA - Lab. 518 – DQA / IQ / UFRJ)
ICP-MS Thermo Scientific, Modelo X Series II 
(Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
Acervo pessoal
Acervo pessoal
DQA
A interface do ICP-MS: cones de amostragem e skimmer
ICP-MS Thermo Scientific, Modelo ICAP Qc (LaDA - Lab. 518 – DQA / IQ / UFRJ)
Cones de amostragem iCAP Qc: Pt x Ni
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Acervo pessoal
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A interface do ICP-MS: cones de amostragem e skimmer
ICP-MS Thermo Scientific, Modelo ICAP Qc (LaDA - Lab. 518 – DQA / IQ / UFRJ)
Cones escuma (“skimmer”) iCAP Qc: Pt x Ni
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Acervo pessoal
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+
Aerossol seco
Partículas são decompostas e dissociadas
Atomização e 
Ionização
Analito presente 
como íons M+
População M+ mais alta;
menor população 
poliatômicos
Região mais 
quente do plasma 
~ 8000 K
Região analítica
~ 6700 K
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ICP-MS: ionização
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AS LENTES IÔNICAS
DA 
Cone escuma
Lentes
Lentes de extração
Válvula deslizante
AUMENTO DO VÁCUO
Cone de 
amostragem 
Feita por um conjunto de “lentes de
extração” posicionadas imediatamente
após a interface formando um feixe
mássico
Conjuntos de “lentes” otimizam e
direcionam o feixe até focalização na
entrada do quadrupolo
A eficiência de um sistemabem
desenhado de foco dos íons tem
habilidade para:
 Produzir sinais de baixo BG;
 Sinais estáveis;
 Bons limites de detecção. 29
ICP-MS: focalização de íons
DQA
+ a.c. -
+ d.c. -
1. Quatro cilíndros paralelos aos quais aplica-se
potencial elétrico e RF: afeta o percurso dos íons
através do quadrupolo.
2. Para uma determinada voltagem/RF, somente
os íons de uma determinada m/z podem passar
através do quadrupolo, sendo os demais
atraídos e neutralizados por um dos eletrodos.
3. Um microprocessador comanda a varredura dos
potenciais/RF aplicados aos eletrodos, e assim
permite a separação sucessiva dos diferentes
íons.
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Quadrupolo: composto por 4 barras metálicas cilíndricas hiperbólicas eqüidistantes
montadas em suportes cerâmicos
Analisador de massa para ICP-MS: o quadrupolo
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
Quadrupolo, ICP-MS Thermo Scientific modelo X Series II (UFF - Depto. de Geoquímica - Lab. 108)
Acervo pessoal
Acervo pessoal
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
Quadrupolo, ICP-MS Thermo Scientific modelo X Series II (UFF - Depto. de Geoquímica - Lab. 108)
Acervo pessoal
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Princípio de Separação em Q-ICP-MS
 Características:
 Baixa resolução;
 Sensibilidade relativamente baixa;
 Baixo custo, robusto e de fácil operação;
 Escala de massas é linear;
 Varredura rápida;
 Facilmente acoplados;
 Tolerantes a pressões relativamente altas, 10-4 torr. 
DQA
TEMPO DE VÔO
ICP-MS: o tempo de vôo
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 Baseia-se na ideia simples de que as velocidades de dois íons, criados no
mesmo instante, com a mesma energia cinética, variarão conforme a massas
dos íons. O íon mais leve chegará primeiro ao detector.
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TEMPO DE VÔO
ICP-MS: o tempo de vôo
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 Separa íons de diferentes razão m/z em uma região livre de campo elétrico
ou magnético após aceleração por uma voltagem de aceleração fixa;
 Íons com a mesma energia translacional inicial e diferente m/z levam
tempos diferentes para atravessar uma dada distância; A equação que
governa a separação de íons por TOF é:
Onde,
 m/z : razão massa/carga do íon;
V: potencial elétrico de aceleração;
t: tempo de voo do íon;
L: comprimento do tubo de voo.
DQA
TEMPO DE VÔO
ICP-MS: o tempo de vôo
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O refletor usa um campo 
elétrico estático para inverter 
o sentido da viagem dos íons 
e aprimora a resolução de 
massas, assegurando que os 
íons de mesma razão m/z, 
mas com energias cinéticas 
diferentes, cheguem ao 
detector ao mesmo tempo.
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SF-ICP-MS: a alta resolução
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DQA
SF-ICP-MS: a alta resolução
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SF-ICP-MS: a alta resolução
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SF-ICP-MS: a alta resolução
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SF-ICP-MS: a alta resolução
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MULTICOLETOR
MC-ICP-MS: o multicoletor
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NuPlasma
Nu Instruments 
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MC-ICP-MS: o multicoletor
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Neptune
Thermo Scientific
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MC-ICP-MS: o multicoletor
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Neptune
Thermo Scientific
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MC-ICP-MS: o multicoletor
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MC-ICP-MS: o multicoletor
54NuPlasma (Nu Instruments)
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MC-ICP-MS: o multicoletor
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NuPlasma (Nu Instruments)
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MC-ICP-MS: o multicoletor
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NuPlasma (Nu Instruments)
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QQQ-ICP-MS: Agilent 8800 e o triplo quadrupolo
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57
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QQQ-ICP-MS: Agilent 8800 e o triplo quadrupolo
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QQQ-ICP-MS: Agilent 8800 e o triplo quadrupolo
Operação no modo MS/MS: ambos o quadrupolos Q1 e Q2 uam como filtros de 
massa. Nest modo, Q1 controla os íons que entram na célula de colisão/reação, 
de modo que massas não-selecionadas são rejeitadas e qualquer mudança em 
analitos co-existentes ou em elementos da matriz não rompa o processo de 
reação usado para remover as interferências de mesma massa que o analito.
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QQQ-ICP-MS: Agilent 8800 e o triplo quadrupolo
Sistema de introdução de amostras
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DQA
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QQQ-ICP-MS: Agilent 8800 e o triplo quadrupolo
DQA
QQQ-ICP-MS: Agilent 8800 e o triplo quadrupolo
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ICP-MS: Agilent 8800 com triplo quadrupolo
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Figure 4. 8800 MS/MS mode Product Ion Scan for Ti with NH3 cell gas
DQA
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QQQ-ICP-MS: Agilent 8800 e o triplo quadrupolo
Determinação de S e P em biomoléculas
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DQA
Dinodo
ElétronsÍon
M+
e
-
e
-
M+
Amplificador
Multiplicação de elétrons se baseia no princípio de alguns
materiais semicondutores apresentarem a propriedade de emissão
secundária, caracterizada pela colisão de um íon resultar na emissão de
dois ou mais elétrons.
O detector coleta os íons, produzindo uma corrente elétrica proporcional à
quantidade destes.
MULTIPLICADOR DE ELÉTRONS
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ICP-MS: o detector
DQA
Multiplicador de elétrons com
dinodos discretos
Íons oriundos do quadrupolo
colidem com o primeiro dinodo.
Elétrons secundários são liberados
e acelerados para o próximo
dinodo.
O pulso é capturado pelo coletor
multiplicador (anodo).
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Detectores para ICP-MS: multiplicador de elétrons
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DQA
Sinal em pulso
Sinal analógico
Cross calibration
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Detectores para ICP-MS: multiplicador de elétrons
DQA
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ICP-MS: Exemplo de montagem
ICP-MS Thermo Fisher, modelo X Series II (UFF - Depto. de Geoquímica - Lab. 108)Acervo pessoal
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DQA
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ICP-MS: Exemplo de montagem
ICP-MS Thermo Fisher, modelo X Series II (UFF - Depto. de Geoquímica - Lab. 108)
Acervo pessoal
DQA
ICP-MS Thermo Scientific, modelo ICAP Qc 
(LaDA – Lab. 518 – DQA/IQ/UFRJ)
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ICP-MS: Exemplo de montagem
Acervo pessoal Acervo pessoal
Acervo pessoal
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DQA
Tempo de permanência do analito no plasma é muito curto 
(ordem de ms), por isso, o aerossol deve ser introduzido de forma adequada
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ICP-MS: Introdução do aerossol no plasma
DQA
Transformação 
da solução em 
um aerossol
NEBULIZAÇÃO
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ICP-MS: Sistemas de introdução de amostras líquidas
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DQA
Nebulizador Meinhard
GAS DO 
NEBULIZADOR
ENTRADA DE 
AMOSTRA
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ICP-MS: nebulizadores pneumáticos
Nebulizador MiraMist
DQA
Gotas  10 m atingem o plasma
 Função: remover gotas maiores e minimizar pulsos durante a nebulização. 
 Geralmente são resfriadas ( 4 oC )
Ciclônicas
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ICP-MS: câmaras de nebulização
Scott
Cônica
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DQA
Câmara de nebulização cônica + Peltier, 
ICP-MS Thermo Scientific, modelo X Series II – UFF - Depto. de Geoquímica - Lab. 108
75
ICP-MS: câmara de nebulização cônica – o Peltier
Acervo pessoal
DQA
ICP-MS: o “peltier”
Câmara de nebulização ciclônica + Peltier (ICP-MS Thermo Scientific, modelo ICAP Qc – LaDA – Lab. 518 – DQA/IQ/UFRJ)
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Acervo pessoal
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DQA
ICP-MS: o “peltier”
Câmara de nebulização ciclônica + Peltier (ICP-MS Thermo Scientific, modelo ICAP Qc – LaDA – Lab. 518 – DQA/IQ/UFRJ)
77
Acervo pessoal
DQA
“LASER ABLATION” (Ablação a Laser)
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ICP-MS: sistemasde introdução de amostras sólidas
Laser do tipo Nd:YAG = granada sintética de Y e Al (Y3Al5O12) com impureza de Nd.
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DQA
“LASER ABLATION” (Ablação a Laser)
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ICP-MS: sistemas de introdução de amostras sólidas
DQA
ABLAÇÃO A LASER (“LASER ABLATION”)
ICP-MS: introdução de amostras sólidas
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Laser Ablation New Wave, 
Modelo esi 213 (LaDA -
Lab. 518 – DQA / IQ / UFRJ)
Acervo pessoal
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41
DQA
O tratamento da amostra é muito
importante para não danificar os
orifícios dos cones prolongando a vida
útil e sensibilidade
 Sólidos dissolvidos máx. 0,2 % m/v
Máximo de 5 % (v/v) de HNO3
Máximo de 5 % (v/v) de HCl (Cl -
interferências)
Máximo de 1 % (m/v) H3PO4, H2SO4 ou
HF (sistema para introdução de amostra
compatível).
81
ICP-MS: outras considerações sobre introdução de amostras
DQA
Amostrador de platina: a) e b) em estado novo; c): já fortemente corroído
EFEITOS CAUSADOS PELA SALINIDADE ELEVADA DE SOLUÇÕES
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ICP-MS: outras considerações sobre introdução de amostras
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DQA
83
Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
Desvitrificação
ICP OES Thermo Scientific Modelo iCAP 6300 (Lab. 518 – LaDA – IQ /UFRJ)
DQA
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Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
ICP OES HJY, Modelo Ultima 2 (Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
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43
DQA
85
Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
ICP OES HJY, Modelo Ultima 2 (Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
DQA
86
Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
Entupimento
ICP OES Thermo Scientific Modelo iCAP 6300 (Lab. 518 – LaDA – IQ /UFRJ)
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DQA
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Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
Depósito de “fuligem” (alto teor de matéria orgânica)
ICP OES HJY, Modelo Ultima 2 (Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
DQA
88
Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
Depósito de sais (alto teor de sólidos dissolvidos/alta salinidade)
ICP OES HJY, Modelo Ultima 2 (Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
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DQA
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Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
Alta salinidade (NaCl)
ICP OES Thermo Scientific Modelo iCAP 6300 (Lab. 518 – LaDA – IQ /UFRJ)
ICP OES HJY, Modelo Ultima 2 
(Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
DQA
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Introdução de amostra: alguns “imprevistos”...
Precipitação da amostra
ICP OES HJY, Modelo Ultima 2 (Lab. 108 – GPEAA – Geoquimica/UFF)
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DQA
 Calibração externa multielementar: recomendável para matrizes mais simples –
assemelhamento de matriz (matrix matching)
Semi-quantitativa
Baseada na calibração do instrumento feita a partir de uma única solução
de calibração. O software usa a calibração de massa para estimar as intensidades de
cada isótopo a partir do elemento presente na solução de calibração. Permite a
determinação simultânea de cerca de 80 elementos.
Quantitativa
Construção de curvas de calibração a partir de soluções padrão com
diferentes concentrações.
91
ICP-MS: a calibração
DQA
Padrão Interno
Corrige variações nas medidas causadas por flutuações no
sistema de introdução de amostra (variações na nebulização) e
instabilidade do plasma.
Adição de Analito (Adição de Padrão)
Utilizada para matrizes mais complexas.
92
ICP-MS: a calibração
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DQA
Selecionar os isótopos a serem determinados
93
ICP-MS: metodologia analítica
DQA
Selecionar os isótopos a serem determinados
94
ICP-MS: metodologia analítica
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48
DQA
Fixar os parâmetros instrumentais
Preparar as soluções de calibração (soluções padrão e
tratamento das amostras (ex. diluições)
 Devem ser otimizados de forma a se obter melhor relação entre sinais
dos analitos, menores taxas de formação de óxidos e de íons divalentes,
etc.
 Utilizar padrões rastreáveis e de pureza elevada
Métodos de digestão, extração, solubilização
95
ICP-MS: metodologia analítica
DQA
Parâmetros instrumentais:
 Potência da radiofreqüência aplicada ao plasma;
 Vazão de argônio (plasma, auxiliar e do nebulizador);
 Escolha adequada da distância plasma / cone de amostra;
 Parâmetros de medição:
●Tempo de residência em cada medida;
● Número de varreduras por medição;
● Número de replicatas ;
● Número de pontos medidos por sinal;
● Tempo de espera para início da medição.
O valor ideal para cada parâmetro é determinado 
experimentalmente durante a otimização do método
ICP-MS: metodologia analítica
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DQA
Quente
M++M+MO+
Frio
Maximizar M+
Minimizar MO+
Minimizar M++
Amostragem
 Depende do nebulizador
 Depende da câmara
Gases do plasma
 Refrigeração
 Auxiliar
Posição da tocha
 Controles x, y e z
97
ICP-MS: metodologia analítica - otimização do plasma
DQA
Sistema de ultra-purificação de água adequado
98
ICP-MS: controle de qualidade analítica
Capela de fluxo laminar para manipulação Amostragem protegida
Acervo pessoal
Acervo pessoal
Acervo pessoal
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50
DQA
As interferências são 
dependentes da matriz 
da amostra
99
ICP-MS: interferências
DQA
Interferências que não dependem da resolução de massa do
instrumento.
Interferências não-espectrais
 Supressão de sinal em função de componentes da matriz da amostra;
 Problemas de transporte na introdução da amostra
● Viscosidade
● Tensão superficial
100
ICP-MS: interferências
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DQA
INFLUENCIA DA MATRIZ DA AMOSTRA NOS SINAIS ANALÍTICOS
Exemplo: Supressão de sinal
em soluções ácidas (HNO3);
concentração nominal dos
elementos: 50 μg/L.
101
ICP-MS: interferências não-espectrais
DQA
Exemplo: Supressão de sinal em
soluções com alta salinidade
(NaCl); concentração nominal
dos elementos: 50 μg/L.
102
INFLUENCIA DA MATRIZ DA AMOSTRA NOS SINAIS ANALÍTICOS
ICP-MS: interferências não-espectrais
17/01/2018
52
DQA
Sempre que possível, usar amostras diluídas (TDS < 0,2 %);
Utilizar a técnica de “adição de analito”;
Considerar a possibilidade de remoção da matriz por métodos
de separação adequados (SPE, troca iônica, extração em ponto
nuvem, etc.)
103
ICP-MS: interferências não-espectrais - como tratá-las?
DQA
Problemas de transporte na introdução da amostra 
(viscosidade e tensão superficial) e instabilidade do plasma
Sc, Ga, Ge, Rh, In, Tl, Bi
Utilização de padrões internos
Geralmente trabalha-se com seis padrões 
internos cobrindo toda a faixa de massa.
104
ICP-MS: interferências espectrais
17/01/2018
53
DQA
Causas da “supressão” de sinais em ICP-MS:
 Alteração da temperatura (energia) do plasma pela presença da matriz;
 Competição na ionização dos analitos: Ex.: Na (5,14 eV) > Se (9,75 eV);
 Efeito de cargas espaciais perto da(s) lente(s) iônica(s);
 Efeito da discriminação de massa.
105
ICP-MS: interferências espectrais
DQA
Interferências espectrais
Interferências que dependem da resolução de massa do instrumento.
 Interferências isobáricas
 Interferências moleculares e/ou poliatômicas
● 58Ni e 58Fe
● 48Ca e 48Ti
● 56ArO e 56Fe
● 51ClO e 51V
● 75ArCl e 75As
● 52ArC e 52Cr
●63ArNa e 63Cu
106
ICP-MS: interferências espectrais
17/01/2018
54
DQA
ISÓTOPO PRINCIPAIS ESPÉCIES INTERFERENTES
51
V
35
Cl
16
O,
37
Cl
14
N
52
Cr
36
Ar
16
O,
40
Ar
12
C,
35
Cl
16
OH,
37
Cl
14
NH
53
Cr
36
Ar
16
OH,
40
Ar
13
C,
37
Cl
16
O,
35
Cl
18
O,
40
Ar
12
CH
54
Fe
40
Ar
14
N,
40
Ca
14
N
55
Mn
37
Cl
18
O,
23
Na
32
S,
56
Fe
40
Ar
16
O,
40
Ca
16
O
57
Fe40
Ar
16
OH,
40
Ca
16
OH
58
Ni
40
Ar
18
O,
40
Ca
18
O,
23
Na
35
Cl
59
Co
40
Ar
18
OH,
41
K
18
O,
43
Ca
16
O
60
Ni
44
Ca
16
O,
23
Na
37
Cl
61
Ni
44
Ca
16
OH,
38
Ar
23
Na,
23
Na
37
ClH
63
Cu
40
Ar
23
Na,
12
C
16
O
35
Cl,
12
C
14
N
37
Cl
64
Zn
32
S
16
O2,
32
S2,
36
Ar
12
C
16
O,
38
Ar
12
C
14
N,
48
Ca
16
O
65
Cu
32
S
16
O2H, 
32
S2H, 
14
N
16
O
35
Cl, 
40
Ar
25
Mg, 
48
Ca
16
OH
ICP-MS: interferências
INTERFERÊNCIAS 
ESPECTRAIS
107
TABELA 3
DQA
ISÓTOPO PRINCIPAIS ESPÉCIES INTERFERENTES
66
Zn
34
S
16
O2,
32
S
34
S,
33
S2,
48
Ca
18
O
67
Zn
32
S
34
SH,
33
S2H,
48
Ca
18
OH,
14
N
16
O
37
Cl,
16
O2
35
Cl
68
Zn
32
S
18
O2,
34
S2
69
Ga
32
S
18
O2H,
34
S2H,
16
O2
37
Cl
70
Zn
34
S
18
O2,
35
Cl2
71
Ga
34
S
18
O2H
72
Ge
40
Ar
32
S,
35
Cl
37
Cl,
40
Ar
16
O2
73
Ge
40
Ar
33
S,
35
Cl
37
ClH,
40
Ar
16
O2H
74
Ge
40
Ar
34
S,
37
Cl2
75
As
40
Ar
34
SH,
40
Ar
35
Cl,
40
Ca
35
Cl
77
Se
40
Ar
37
Cl,
40
Ca
37
Cl
78
Se
40
Ar
38
Ar
80
Se
40
Ar2,
40
Ca2,
40
Ar
40
Ca,
40
Ar
39
KH,
79
BrH
ICP-MS: interferências
INTERFERÊNCIAS 
ESPECTRAIS
108
TABELA 3
17/01/2018
55
DQA
Interferências isobáricas
Correção através de equações matemáticas
Interferências moleculares/poliatômicas
 ICP-MS de alta resolução (HR-ICP-MS)
● Alto custo
● Difícil operação
● Cuidados especiais com limpeza do ambiente (sala limpa)
 Célula de colisão/reação
● Eficiente na redução de interferências poliatômicas
109
ICP-MS: interferências espectrais - como tratá-las?
DQA
Correções através de equações matemáticas
 Calcular a intensidade da interferência através da intensidade de outros isótopos;
 Subtrair a interferência.
75As = sinal (massa 75) – sinal (40Ar35Cl)
Arsênio
110
Exemplo: Interferência isobárica – correção por equações
17/01/2018
56
DQA
111
Exemplo:Interferência isobárica “resolvida” por HR-ICP-MS
DQA
Converte íons interferentes em nova(s) espécie(s)
poliatômica(s) – que não causa(m) interferência
Converte o analito em uma nova espécie poliatômica
com um novo valor para a razão massa/carga (m/z) que não
sofre interferência
112
ICP-MS: célula de colisão/reação
17/01/2018
57
DQA
 Multipolo (flat polo, quadrupolo, hexapolo
ou octapolo) em uma célula que precede o
analisador de massa (quadruplo);
 Vazão controlada de um gás (ex.: gás de
colisão como He ou gás de reação como H2,
NH3, O2);
 Ocorre interação dos íons com o gás.
Como ela funciona?
 Drástica redução/eliminação de interferências 
“mantendo” os sinais dos analitos
Em que isso acarreta?
Multipole
Ions in
Gas in
113
ICP-MS: célula de colisão/reação
DQA
Átomo ou molécula do gás de 
reação/colisão
Íon amostra M+ - Pequena 
colisão cruzada
Espécies poliatômicas ArX+ –
Grande colisão cruzada 
Pós célula Célula Pré Célula
D
e
c
ré
s
c
im
o
d
e
 
E
n
e
rg
ia
Barreira 
Energia
plasma
Quadrupolo Lente de extração π –
garante que a energia dos 
íons entrando na célula, 
sejam ideais para a 
colisão/reação química
ICP-MS: célula de colisão/reação
17/01/2018
58
DQA
115
ICP-MS: célula de colisão/reação
DQA
Entrada do gás reativo (NH3)
56Fe+
Quadrupolo
+
+
Quadrupolo
+ + + + +
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
50Ar16O+
56Fe+
Ar
NH3
+ Reações e colisões entre moléculas
ArO+ + NH3 O + Ar + NH3
+
++ =
Isóbaro Analito 
Gás reativo ex.(NH3)
116
ICP-MS: funcionamento de uma DRC (56Fe)
17/01/2018
59
DQA
Modo PADRÃO
Modo CCT
Água ultra-pura
117
ICP-MS: efeito do uso de uma CCT
DQA
118
ICP-MS: efeito do uso de uma CCT
Flat Poles (ICP-MS Thermo Scientific, modelo ICAP Qc)
Hexapole ICP-MS Thermo Scientific, modelo X Series II – UFRJ -
Depto. de Química Analítica - Lab. A518
Acervo pessoal
17/01/2018
60
DQA
Gás 1 
Célula
Gás 2 
Célula
CFM 1 CFM 2
Detector
Ext.
L1L2HexapoloL3F
Bomba rotativa
Plasma
Turbobombeamento de fluxo dividido
DAQEL
Válvula 
deslizante
Quadrupolo
D1/2
ICP-MS: X-Series II com CCT (Thermo Scientific)
119