Espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS): método, aplicaciones & [FP]-LIMS

La ICP-MS (espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo) es un método robusto y a la vez muy sensible del análisis elemental inorgánico. Determina casi todos los elementos de la tabla periódica hasta el rango de trazas (ng/l), ideal para metales pesados como el plomo, el cadmio o el mercurio. Los valores medidos solo alcanzan todo su potencial con un LIMS como [FP]-LIMS, que registra, comprueba, archiva y evalúa los datos.

¿Qué es la espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS)?

La espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS) es un tipo de análisis muy especializado. El método es muy robusto y, al mismo tiempo, extremadamente sensible, y está muy extendido en el análisis elemental inorgánico. Allí se utiliza sobre todo para el análisis de trazas de metales pesados como el plomo, el cadmio o el mercurio.

Cómo funciona la ICP-MS

Durante la ICP-MS, el analito se atomiza primero. El principio básico en tres pasos:

1. Ionización en el plasma Una corriente de alta frecuencia induce argón ionizado y calienta la muestra a 5.000–10.000 °C. Los átomos se ionizan y se forma un plasma.
2. Aceleración hacia el analizador Los iones generados en el plasma se aceleran mediante un campo eléctrico en dirección al analizador.
3. Separación & medición Los distintos elementos y sus isótopos se separan y se registran.

Capacidad de detección y posibilidades de acoplamiento

Con la ICP-MS puede alcanzarse una detección cuantitativa del orden de nanogramos por litro (ng/l) o mejor para la mayoría de los elementos de la tabla periódica, en un rango lineal extremadamente amplio que va del gramo/litro hasta el picogramo/litro. Dado que no solo se registran los elementos, sino también sus isótopos, es posible un análisis isotópico muy preciso; para ello se emplean a menudo espectrómetros de masas ICP de alta resolución.

Acoplada a métodos de separación como la cromatografía líquida de alta resolución, la cromatografía de gases, la electroforesis capilar, la electroforesis en gel, la cromatografía de intercambio iónico o el fraccionamiento por flujo de campo, la ICP-MS también puede utilizarse para el análisis de especiación. Mediante el acoplamiento con un horno de vaporización electrotérmica o un dispositivo de ablación láser, se hace posible el análisis de muestras sólidas —y análisis casi no destructivos, por ejemplo en muestras históricas—.

Campos de aplicación de la ICP-MS

El foco está en el análisis elemental cualitativo, cuantitativo y semicuantitativo. Otros campos de aplicación típicos:

• Análisis medioambiental: análisis de trazas de metales pesados en agua, suelos y residuos.
• Análisis de alimentos: autenticación y determinación de residuos.
• Geología: datación de muestras geológicas.
• Bioanálisis: cuantificación absoluta y relativa de proteínas y biomoléculas.
• Ciencia forense & clínica: cuestiones toxicológicas y clínicas.
• Aseguramiento de la calidad: determinaciones multielementales a las concentraciones más bajas.

La ICP-MS en el flujo de trabajo LIMS: de la medición al certificado

Especialmente en laboratorios donde se ejecutan varios análisis de forma simultánea, la claridad y la estructura son decisivas. Una medición ICP-MS proporciona datos en bruto valiosos, pero estos solo despliegan todo su valor cuando se registran, comprueban, archivan y evalúan de forma fiable. Justo aquí es donde entra [FP]-LIMS:

Importación automática de datos

Los valores medidos por ICP-MS se importan automáticamente a través de interfaces, sin introducción manual ni errores de transmisión.

Control de límites

Los resultados se comparan automáticamente con las especificaciones y los valores límite; las superaciones se hacen visibles de inmediato.

Archivado inalterable

Cada valor se almacena con una pista de auditoría completa; las modificaciones siguen siendo trazables.

Evaluación & certificados

Estadísticas, análisis de tendencias y certificados de ensayo se crean pulsando un botón, disponibles en tiempo real.

La ICP-MS en química & medio ambiente: calidad de datos sin fisuras

En los laboratorios de química y medio ambiente, la combinación de una medición ICP-MS muy sensible y un LIMS potente resulta especialmente valiosa. Lo que importa aquí no es solo la medición individual, sino la cadena sin fisuras desde la muestra hasta una prueba fiable:

• Gestión de muestras: las muestras se registran de forma centralizada y se rastrean a lo largo de todo el proceso de análisis.
• Evaluación multielemental: el gran volumen de datos de la ICP-MS se estructura y evalúa automáticamente.
• Supervisión de límites: los valores límite de metales pesados se comprueban automáticamente, algo importante para la prueba medioambiental.
• Trazabilidad: cada medición se asigna claramente y se documenta de forma inalterable.

Fabricantes de equipos compatibles

[FP]-LIMS es compatible con un gran número de fabricantes reconocidos. A lo largo de los años, esta compatibilidad se ha ampliado continuamente. Entre los equipos compatibles se encuentran, entre otros, los de Hitachi, Bruker, Spectro / Ametek, Thermo Fisher Scientific, Agilent Technologies, Analytik Jena, Horiba Scientific, Malvern Panalytical, Microtrac, PerkinElmer y ZwickRoell.

Específicamente para la ICP-MS, damos soporte a equipos de las marcas Spectro / Ametek, Bruker, Thermo Fisher, PerkinElmer y Analytik Jena.

Preguntas frecuentes sobre la ICP-MS con [FP]-LIMS

¿Qué es la ICP-MS?

La espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo es un método de análisis elemental de trazas. Se utiliza con frecuencia para determinar de forma muy sensible metales pesados como el plomo, el cadmio o el mercurio.

¿Cómo funciona el método?

En un plasma a base de argón, la muestra se ioniza a unos 5.000 a 10.000 grados. A continuación, los iones se separan y se miden en el espectrómetro de masas.

¿Para qué es especialmente adecuada la ICP-MS?

Para el análisis de trazas rápido y robusto en el análisis elemental químico. Las determinaciones multielementales a concentraciones muy bajas son típicas.

¿Cómo apoya [FP]-LIMS el trabajo con datos de ICP-MS?

Los valores medidos pueden importarse automáticamente a través de interfaces. Los datos se almacenan de forma centralizada, se ponen a disposición para evaluaciones e informes, y las modificaciones son trazables mediante las funciones de auditoría.

¿Cómo se logra la integración en la TI existente?

Los equipos y el ERP pueden conectarse a través de las interfaces existentes. Esto garantiza flujos de datos sin fisuras y reduce los pasos manuales en el laboratorio y en la producción.