Experimental and theoretical study of the manifestation of the main background single- harge arid ions ArM+ in the inductively coupled plasma mass spectrometry method

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Single-charge background argid ions ArH+, ArN+, ArO+ and Ar2+ create very strong spectral interference in elemental and isotope analysis by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The behavior of these basic background argid ions under ICP-MS conditions is experimentally investigated depending on the high-frequency plasma power and the velocity of the argon transporting stream. Theoretically, the behavior of these argid ions has been studied by thermodynamic modeling with varying plasma temperature and velocity of the transporting argon stream. The general patterns of changes in the intensity of the main background argid ions and the efficiency of their formation with varying operational parameters of inductively coupled plasma are noted. A good coincidence of the experimental and theoretical dependences obtained has been achieved.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

A. Pupyshev

Ural Federal University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: pupyshev@gmail.com

Department of Physical and Chemical Methods of Analysis, Institute of Physics and Technology

Ресей, Yekaterinburg, 620062

P. Zaitseva

Ural Federal University; Institute of Metallurgy, Ural Branch of Russian Academy of Sciences

Email: pupyshev@gmail.com

Department of Physical and Chemical Methods of Analysis, Institute of Physics and Technology

Ресей, Yekaterinburg, 620062; Yekaterinburg, 620016

M. Burylin

Kuban State University

Email: pupyshev@gmail.com

Analytical Chemistry Department, Faculty of Chemistry and High Technologies

Ресей, Krasnodar, 350040

A. Abakumov

Kuban State University

Email: pupyshev@gmail.com

Analytical Chemistry Department, Faculty of Chemistry and High Technologies

Ресей, Krasnodar, 350040

P. Abakumov

Kuban State University

Email: pupyshev@gmail.com

Analytical Chemistry Department, Faculty of Chemistry and High Technologies

Ресей, Krasnodar, 350040

Әдебиет тізімі

  1. Пупышев А.А. Однозарядные аргидные ионы ArM+ в методе масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Обзор // Журн. аналит. химии. 2023. Т. 78. № 9. С. 783. https://doi.org/10.31857/S0044450223090116 (Pupyshev A.A. Singly charged argide ArM+ ions in inductively coupled plasma–mass spectrometry // J. Anal. Chem. 1998. V. 53. № 9. P. 783. https://doi.org/ 10.1134/S1061934823090113)
  2. Пупышев А.А., Суриков В.Т. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Образование ионов. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 276 с.
  3. 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.
  4. Houk R.S., Praphairaksit Narong. Dissociation of polyatomic ions in the inductively coupled plasma // Spectrochim. Acta B: Atom. Spectrosc. 2001. V. 56. P. 1069. https://doi.org/10.1016/S0584-8547(01)00236-1
  5. Becker J.S., Dietze H.-J. Investigations on cluster and molecular ion formation by plasma mass spectrometry // Fresenius J. Anal. Chem. 1997. V. 359. P. 338. https://doi.org/10.1007/s002160050583
  6. Becker J.S., Seifert G., Saprykin A.I., Dietze H.-J. Mass spectrometric and theoretical investigations into the formation of argon molecular ions in plasma mass spectrometry // J. Anal. Atom. Spectrom. 1996. V. 11. P. 643. https://doi.org/10.1039/JA9961100643
  7. Fang Liu. Building a database with background equivalent concentrations to predict spectral overlaps in ICP-MS. Diss. ... doctor of philosophy. Ohio, USA: The Ohio State University, 2017. 342 p.
  8. Белов Г. В. Термодинамическое моделирование: методы, алгоритмы, программы. М.: Научный мир, 2002. 184 с.
  9. Трусов Б.Г. TERRA. Программа термодинамического расчета состава фаз произвольных гетерогенных систем, а также их термодинамических и транспортных свойств. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.
  10. Белов Г.В., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование химически реагирующих систем. М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2013. 96 с.
  11. 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
  12. 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)
  13. Мальцев М.А., Морозов И.В., Осина Е.Л. Термодинамические свойства димеров аргона 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)
  14. 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+ // J. Comput. Chem. 2023. V. 44. № 12. P. 1189. https://doi.org/10.1002/jcc.27078
  15. Мальцев М.А., Морозов И.В., Осина Е.Л. Термодинамические свойства ArH+ и ArH // Теплофизика высоких температур. 2019. Т. 57. № 3. С. 367. https://doi.org/10.1134/S0040364419020121 (Maltsev 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)

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Experimental change in the logarithms of the intensity I(X+) (imp/s) of the main background ions of the ICP (corrected, except for H+, for the effect of ion mass discrimination) depending on the speed of the transporting argon flow VAr (l/min) and the high-frequency plasma power W, W: 1 – 800, 2 – 1000, 3 – 1200, 4 – 1400.

Жүктеу (809KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Experimental change in the logarithms of the efficiency of formation of the main background argide ions of the ICP I(ArM+)/I(M+) depending on the speed of the transporting argon flow VAr (l/min) and the high-frequency plasma power, W: 1 – 800, 2 – 1000, 3 – 1200, 4 – 1400.

Жүктеу (843KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Calculated change in the logarithms of the concentration (cm–3) of the main background neutral particles n(X) and their ions n(X+) in the ICP depending on the temperature T (K) at different flow rates of the transporting argon flow VAr, l/min: (a), (b) – 0.22; (c), (d) – 1.0.

Жүктеу (378KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Calculated change in the logarithms of the concentration (cm–3) of the main background neutral argon-containing particles n(X) and their ions n(X+) in the ICP depending on the temperature T(K) at different flow rates of the transporting argon flow VAr, l/min: (a), (b) – 0.22; (c), (d) – 1.0.

Жүктеу (316KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Calculated change in the logarithms of the efficiency of formation of the main background argon ions n(ArM+)/n(M+) (ppm) in the ICP depending on the temperature T (K) at different flow rates of the transporting argon flow VAr, l/min: (a) – 0.22; (b) – 1.0.

Жүктеу (152KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».