第一电离能作为ICP-MS选择内标原则的思考

2025-03-14 17:24:34, ICPMSFan


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选内标可以按质量数粗筛选,但按加标回收率反推合适内标,才是王道。







全文约1000字,建议阅读 5 min。

说起来内标选择,电离能接近与质量数接近似乎都成为了标准答案了。质量数确实由于和离子束传输关联,逻辑过硬。


而电离能接近原则除了Te的应用之外,似乎并没有多少实际应用案例。写篇文章说说电离能接近原则的问题。


Part 1 电离能相关定义


1. 基态与气态 

 
第一电离能针对的是处于能量最低状态(基态)且处于气态的原子。气态环境排除了原子间相互作用的影响,使测量结果更精确。

2. 电子失去的顺序 

 
   失去的是最外层电子,即原子中能量最高、结合最松散的电子。例如钠(电子排布为2,8,1)失去的是3s轨道上的电子。

3. 能量要求 

 
   该能量是“最低能量”,即刚好能使电子脱离原子核引力的临界值。若原子处于激发态或其他非基态,所需能量可能不同。

4. 物理意义 

 
第一电离能反映了原子失去电子的难易程度。

Part  2 电离能为啥不宜作为内标原则?



我向来不会拘泥于电离能,质量数接近原则,通过加标回收率反推的方式确定内标才是最优解。

如果不做加标的话,那我会选择相信质量数接近和自己的经验。

电离能影响的是从基态原子到离子过程。实际上这部分的影响很多时候并不大。

气溶胶产生,元素在气溶胶界面的分布,气溶胶传输过程,去溶剂,原子化等过程不好表征的过程影响更大。

也就是说电离能无法代表实际测试的电离度。无法提前预知电离度与电离能是接近程度如何。

这与基体复杂程度有关。即便是最简单基体,电离能与电离度的趋势也不一样。


举个离子: 图中Hg,Au,Ir,Pt第一电离能就无法接受电离度的趋势。大家可以自行多找几组例子。

Part 3 使用时麻烦,预测性差

实际使用时,难道会有人把电离能提前记住吗?当然你可以搞个表格或借助软件去差,但这已经失去了简洁性。

有这功夫去查,我不如提前把答案找出来: 用内标去反推。

再者,预测能力也很差,无法解释:实验札记01|Hg元素的酸效应的产生应用,还有高酸度的对低电离能元素的增敏效应,如前文所说这些效应发生在电离之前的过程。

地铁到站了,全文完。

——The  End——

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