В Институте химии осваивают новый масс-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой

Для химика чувствительные приборы необходимы, как глаза или уши для любого человека. Один из таких приборов – спектрометр, позволяющий точно определить элементный состав вещества.

Благодаря федеральной программе обновления приборной базы Кольский научный центр на протяжении нескольких лет получает средства на покупку высококлассных приборов, однако еще не все потребности ученых в качественном оборудовании удалось закрыть. Радует каждая новая покупка, ведь в последние годы измерительная техника шагнула далеко вперед. Большой радостью для сотрудников Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева стал масс-спектрометр «PQ MS Elite AMR» - передовая модель фирмы «Analytik Jena AG». Этот производитель входит в число безусловных лидеров среди разработчиков аналитического оборудования, а масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой лидирует среди методов спектрометрии.

– Индуктивно-связанная плазма представляет собой газовый разряд, возбуждаемый магнитным полем, которое генерирует высокочастотный генератор, – поясняет младший научный сотрудник Института химии Андрей Новиков. – Чтобы ее «обуздать», нужна индукционная катушка, удерживающая факел плазмы от соприкосновения со стенками кварцевой горелки, что в сочетании с потоком охлаждающего газа не даст ей расплавить саму горелку. Ведь температура плазмы может достигать 6000-10000 градусов Кельвина! Под действием тепла аэрозоль, попавший в плазму, превращается в пар, разбивается на молекулы, затем на атомы, и в конечном итоге ионизируется. Образовавшиеся ионы считает детектор, различая их по атомной массе. За счет такого «штучного» подхода метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой позволяет с высокой точностью определять ультранизкие концентрации элементов.

Помимо очень низкого предела обнаружения большинства элементов метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой дает возможность анализировать высокосолевые образцы. Это актуально и для мониторинга экологической обстановки, и для работ, призванных сохранить чистоту природы или устранить последствия негативного воздействия человека. Наличие оборудования от признанного производителя позволяет решать уникальные задачи, например, создавать методики аналитического сопровождения комплексных технологий добычи и переработки местного сырья и технологии ремедиации почвы и разрабатывать способы определения содержания химических элементов в растениях, пыли, породах и концентратах. Это открывает большие возможности не только перед химиками, но и перед геофизиками, геологами, биологами и учеными других специальностей. Есть ли у других институтов Кольского научного центра шанс провести анализ на новом оборудовании?

- Со стороны может показаться, что работа на масс-спектрометре довольно проста, но в ней много нюансов. Чтобы обучиться, как правило, необходимо несколько лет, – уточняет Андрей Игоревич. – Первый масс-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой мы получили в 2007 году, и с тех пор потребность в нем в большей или меньшей степени возникала у всех лабораторий нашего института. Новый прибор, конечно, отличается от нашего «старичка», поэтому на понимание и освоение всех его возможностей требуется время. За прошедшие 15 лет накоплен большой опыт анализа самых различных объектов, число которых увеличивается с каждым годом. Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой позволяет изучать как технологические, так и биологические образцы, что дает возможность удовлетворить потребности не только наших лабораторий, но и других институтов КНЦ РАН. Кроме того, мы сотрудничаем на договорной основе со сторонними организациями, география которых не ограничивается только Мурманской областью. Можно с уверенностью сказать, что метод ИСП МС очень востребован в настоящее время.