Massenspektrometrie (ICP-MS)

Mit Hilfe der Massenspektrometrie können die in unterschiedlichsten Materialien enthaltenen Elemente von Lithium bis Uran bestimmt werden. Die Methode ist sehr empfindlich und genau (noch empfindlicher als die ICP-OES) und wird zur Analyse von Gehalten im Spuren und Ultraspurenbereich bis hin zu einigen Nanogramm pro Gramm Material benutzt.

Für die Untersuchung müssen die Proben mineralisiert und mit Hilfe von Säuren gelöst werden. Es werden aber nur kleinste Probenmengen von nur wenigen Milligramm benötigt, da die Methode sehr empfindlich ist. Die Probenahme erfolgt durch eine Bohrung von 0,7-1 mm Durchmesser, nachdem die Oberfläche an dieser Stelle gereinigt worden ist.

Nachdem die Probe in Säure gelöst worden ist, wird sie in ein Argon-Plasma (ionisiertes Gas, das neben Atomen auch Elektronen und Ionen enthält) eingespritzt. In diesem herrschen Temperaturen von etwa 8000 °C. Hier wird die Probe getrocknet, verdampft, ionisiert und anschließend in ein Massenspektrometer überführt. Die Masse ist spezifisch für jedes Element und seiner Isotope. Die Signalintensität am Massenspektrometer ist ein Maß für die Menge des jeweiligen Elements in der Probe. Durch eine Kalibrierung kann die Art und jeweilige Menge der Elemente in einer Probe angegeben werden.