Intérêt du couplage ICP-MS
Couplage plasma induit par haute fréquence – spectrométrie de masse

Les premiers appareils commerciaux utilisant des plasmas de gaz rares induits par haute fréquence (plasma HF ou en anglais, inductively coupled plasma ICP) comme source d’atomisation et d’excitation avec une détection par spectrométrie d’émission atomique ont été introduits en 1974 [1]. Les plasmas du type ICP sont maintenant largement utilisés comme sources de photons en spectrométrie d’émission atomique pour l’analyse élémentaire. Le succès d’un tel plasma provient de plusieurs qualités :

• grâce à l’utilisation d’un gaz rare, le milieu est chimiquement inerte (il n’y a donc pas de formation de composés intermédiaires stables dans le plasma) et le spectre de source est monoatomique ;

• la température élevée de la décharge (de l’ordre de 5000 K) en liaison avec un temps de séjour important (dû à des vitesses de gaz lentes, de l’ordre de quelques mètres par seconde) permet une bonne efficacité d’atomisation ;

• du fait de l’utilisation de l’argon (énergie d’ionisation suffisamment élevée : 15,76 eV) et des mécanismes possibles d’ionisation et d’excitation, il est possible de déterminer environ 70 éléments de la classification périodique (analyse multiélémentaire) ;

• le niveau des interférences physico-chimiques (effets de matrice, effets interéléments) est très faible comparé aux autres sources ;

• les limites de détection obtenues sont meilleures que celles fournies par la spectrométrie d’absorption atomique avec flamme. Seule la spectrométrie d’absorption avec four de graphite donne des meilleures limites, mais seulement pour les éléments non réfractaires.

Par contre, la détection optique présente plusieurs inconvénients. En particulier, les spectres émis sont très riches en raies, ce qui les rend très complexes dans le cas de certaines matrices (fer, uranium, tungstène, molybdène, terres rares...). La température élevée du plasma implique de plus des élargissements importants de raies. Spectres riches en raies et élargissements augmentent les risques d’interférences spectrales. Ainsi, travaillant en émission atomique, il est par exemple difficile de déterminer des traces dans ces matrices sans séparation chimique préalable. De plus, il est presque impossible...