Espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente

Un plasma acoplado inductivamente es un plasma que se energiza ( ioniza ) calentando inductivamente el gas con una bobina electromagnética , y contiene una concentración suficiente de iones y electrones para que el gas sea eléctricamente conductor . No es necesario que todo el gas esté ionizado para que tenga las características de un plasma; tan solo un 1 % de ionización crea un plasma. ^{[ 1 ]} Los plasmas utilizados en el análisis espectroquímico son esencialmente eléctricamente neutros, donde cada carga positiva en un ion se equilibra con un electrón libre. En estos plasmas, los iones positivos tienen casi todos carga simple y hay pocos iones negativos, por lo que hay casi el mismo número de iones y electrones en cada unidad de volumen de plasma.

Los ICP tienen dos modos de operación, denominados modo capacitivo (E) con baja densidad de plasma y modo inductivo (H) con alta densidad de plasma, y ​​la transición del modo de calentamiento E al H se produce con entradas externas. ^{[ 2 ]} La espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente se opera en el modo H.

Lo que distingue a la espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) de otras formas de espectrometría de masas inorgánicas es su capacidad para analizar el analito de forma continua e ininterrumpida. Esto contrasta con otras técnicas, como la espectrometría de masas de descarga luminiscente (GDMS) y la espectrometría de masas de ionización térmica (TIMS), que requieren un proceso de dos etapas: introducir la(s) muestra(s) en una cámara de vacío, sellarla, evacuar el vacío, energizar la muestra y, por lo tanto, enviar los iones al analizador de masas. Con la ICP-MS, la muestra a analizar se encuentra a presión atmosférica. Mediante el uso eficaz del bombeo diferencial (múltiples etapas de vacío separadas por aberturas diferenciales), los iones generados en el plasma de argón se transmiten, con la ayuda de diversas técnicas de enfoque electrostático, a través del analizador de masas hasta el detector o detectores, donde se contabilizan. Esto no solo permite al analista aumentar drásticamente el rendimiento de muestras (cantidad de muestras procesadas a lo largo del tiempo), sino que también ha posibilitado la adquisición de datos con resolución temporal. Técnicas acopladas como la cromatografía líquida ICP-MS (LC-ICP-MS), la ablación láser ICP-MS (LA-ICP-MS), la inyección en flujo ICP-MS (FIA-ICP-MS), etc., se han beneficiado de esta tecnología relativamente nueva. Ha impulsado el desarrollo de nuevas herramientas para la investigación, incluyendo la geoquímica y la química forense, la bioquímica y la oceanografía. Además, el aumento en el rendimiento de muestras, de docenas a cientos de muestras diarias, ha revolucionado el análisis ambiental, reduciendo los costos. Fundamentalmente, esto se debe a que, mientras la muestra se encuentra a la presión ambiental, el analizador y el detector operan a una presión diez veces menor durante el funcionamiento normal.

Un plasma acoplado inductivamente (ICP) para espectrometría se mantiene en una antorcha compuesta por tres tubos concéntricos, generalmente de cuarzo , aunque el tubo interior (inyector) puede ser de zafiro si se utiliza ácido fluorhídrico . El extremo de esta antorcha se coloca dentro de una bobina de inducción alimentada con una corriente eléctrica de radiofrecuencia. Se introduce un flujo de gas argón (generalmente de 13 a 18 litros por minuto) entre los dos tubos exteriores de la antorcha y se aplica una chispa eléctrica durante un breve tiempo para introducir electrones libres en la corriente de gas. Estos electrones interactúan con el campo magnético de radiofrecuencia de la bobina de inducción y se aceleran primero en una dirección y luego en la otra, a medida que el campo cambia a alta frecuencia (generalmente 27,12 millones de ciclos por segundo). Los electrones acelerados colisionan con átomos de argón y, en ocasiones, una colisión provoca que un átomo de argón pierda uno de sus electrones. El electrón liberado, a su vez, se acelera por el campo magnético que cambia rápidamente. El proceso continúa hasta que la tasa de liberación de nuevos electrones en las colisiones se equilibra con la tasa de recombinación de electrones con iones de argón (átomos que han perdido un electrón). Esto produce una «bola de fuego» compuesta principalmente de átomos de argón, con una fracción relativamente pequeña de electrones libres e iones de argón. La temperatura del plasma es muy alta, del orden de 10 000 K. El plasma también emite luz ultravioleta, por lo que, por seguridad, no debe observarse directamente.

El ICP se puede mantener dentro de la antorcha de cuarzo gracias al flujo de gas entre los dos tubos exteriores, que mantiene el plasma alejado de las paredes de la antorcha. Generalmente, se introduce un segundo flujo de argón (aproximadamente 1 litro por minuto) entre el tubo central y el tubo intermedio para mantener el plasma alejado del extremo del tubo central. Un tercer flujo de gas (también generalmente de aproximadamente 1 litro por minuto) se introduce en el tubo central de la antorcha. Este flujo de gas atraviesa el centro del plasma, donde forma un canal más frío que el plasma circundante, pero aún mucho más caliente que una llama química. Las muestras que se van a analizar se introducen en este canal central, generalmente como una niebla líquida formada al hacer pasar la muestra líquida a través de un nebulizador.

Para maximizar la temperatura del plasma (y, por lo tanto, la eficiencia de ionización) y la estabilidad, la muestra debe introducirse a través del tubo central con la menor cantidad posible de líquido (carga de solvente) y con tamaños de gota uniformes. Se puede utilizar un nebulizador para muestras líquidas, seguido de una cámara de pulverización para eliminar las gotas más grandes, o bien un nebulizador desolvatante para evaporar la mayor parte del solvente antes de que llegue a la antorcha. Las muestras sólidas también pueden introducirse mediante ablación láser. La muestra entra en el canal central del ICP, se evapora, las moléculas se disocian y, a continuación, los átomos constituyentes se ionizan. A las temperaturas que prevalecen en el plasma, una proporción significativa de los átomos de muchos elementos químicos se ionizan, perdiendo cada átomo su electrón menos fuertemente ligado para formar un ion con carga simple. La temperatura del plasma se selecciona para maximizar la eficiencia de ionización para elementos con una alta primera energía de ionización, mientras que se minimiza la segunda ionización (doble carga) para elementos que tienen una baja segunda energía de ionización.

Para su acoplamiento a la espectrometría de masas , los iones del plasma se extraen a través de una serie de conos hacia un espectrómetro de masas, generalmente un cuadrupolo . Los iones se separan en función de su relación masa-carga y un detector recibe una señal iónica proporcional a la concentración.

La concentración de una muestra se puede determinar mediante calibración con material de referencia certificado , como patrones de referencia de uno o varios elementos. La ICP-MS también permite determinaciones cuantitativas mediante dilución isotópica , un método de punto único basado en un patrón enriquecido isotópicamente. Para aumentar la reproducibilidad y compensar los errores debidos a la variación de la sensibilidad, se puede añadir un patrón interno .

Otros analizadores de masas acoplados a sistemas ICP incluyen sistemas sectoriales magnético-electrostáticos de doble enfoque con colectores simples y múltiples, así como sistemas de tiempo de vuelo ( se han utilizado aceleradores axiales y ortogonales ).

En la industria farmacéutica, la ICP-MS se utiliza para detectar impurezas inorgánicas en productos farmacéuticos y sus ingredientes. Los nuevos y reducidos niveles máximos de exposición permitidos de metales pesados ​​provenientes de suplementos dietéticos, introducidos en la USP ( Farmacopea de los Estados Unidos ) « 〈232〉Impurezas elementales—Límites » ^{[ 4 ]} y la USP « 〈233〉Impurezas elementales—Procedimientos », ^{[ 5 ]} aumentarán la necesidad de la tecnología ICP-MS, donde, anteriormente, otros métodos analíticos han sido suficientes. ^{[ 6 ]} Los cosméticos, como el lápiz labial, recuperados de la escena de un crimen pueden proporcionar valiosa información forense. Las manchas de lápiz labial que quedan en colillas de cigarrillos, cristalería, ropa, sábanas, servilletas, papel, etc., pueden ser evidencia valiosa. El lápiz labial recuperado de la ropa o la piel también puede indicar contacto físico entre individuos. El análisis forense de las manchas de lápiz labial recuperadas puede proporcionar información valiosa sobre las actividades recientes de una víctima o sospechoso. El análisis de elementos traza en restos de lápiz labial podría utilizarse para complementar los procedimientos comparativos visuales existentes para determinar la marca y el color del lápiz labial.

La espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente de partícula única (SP ICP-MS) fue diseñada para suspensiones de partículas en 2000 por Claude Degueldre. Probó por primera vez esta nueva metodología en el Instituto Forel de la Universidad de Ginebra y presentó este nuevo enfoque analítico en el simposio 'Colloid 2oo2' durante la reunión de primavera de 2002 de la EMRS, y en las actas de 2003. ^{[ 7 ]} Este estudio presenta la teoría de SP ICP-MS y los resultados de las pruebas realizadas en partículas de arcilla (montmorillonita), así como en otras suspensiones de coloides. Este método fue probado posteriormente en nanopartículas de dióxido de torio por Degueldre y Favarger (2004), ^{[ 8 ]} dióxido de circonio por Degueldre et al (2004) ^{[ 9 ]} y nanopartículas de oro, que se utilizan como sustrato en nanofarmacia, y publicado por Degueldre et al (2006). ^{[ 10 ]} Posteriormente, el estudio de nanopartículas y micropartículas de dióxido de uranio dio lugar a una publicación detallada, Ref. Degueldre et al (2006). ^{[ 11 ]} Desde 2010, el interés por SP ICP-MS se ha disparado.

Las técnicas forenses empleadas anteriormente para el análisis orgánico de labiales mediante comparación de composición incluyen la cromatografía de capa fina (TLC), la cromatografía de gases (GC) y la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Estos métodos proporcionan información útil para la identificación de labiales. Sin embargo, todos requieren largos tiempos de preparación de la muestra y la destruyen. Las técnicas no destructivas para el análisis forense de restos de labial incluyen la observación de fluorescencia UV combinada con cromatografía de gases con purga y trampa, microespectrofotometría y microscopía electrónica de barrido con espectroscopia de energía dispersiva (SEM-EDS), y espectroscopia Raman. ^{[ 12 ]}

Una tendencia creciente en el mundo del análisis elemental se centra en la especiación , o determinación del estado de oxidación, de ciertos metales como el cromo y el arsénico . La toxicidad de estos elementos varía según su estado de oxidación, por lo que las nuevas normativas de las autoridades alimentarias exigen la especiación de algunos de ellos. Una de las técnicas principales para lograrlo consiste en separar las especies químicas mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) o fraccionamiento de flujo de campo (FFF) y, posteriormente, medir las concentraciones con ICP-MS.

Existe una tendencia creciente a utilizar ICP-MS como herramienta en el análisis de especiación, que normalmente implica una separación cromatográfica inicial y un detector selectivo de elementos , como AAS e ICP-MS. Por ejemplo, ICP-MS puede combinarse con cromatografía de exclusión por tamaño y PAGE nativa preparativa para identificar y cuantificar metaloproteínas en fluidos biológicos. ^{[ 13 ]} También se puede analizar el estado de fosforilación de las proteínas.

En 2007, se introdujo un nuevo tipo de reactivos de marcaje de proteínas llamados etiquetas de afinidad codificadas con metales (MeCAT) para marcar cuantitativamente proteínas con metales, especialmente lantánidos. ^{[ 14 ]} El marcaje con MeCAT permite la cuantificación relativa y absoluta de todo tipo de proteínas u otras biomoléculas como péptidos. MeCAT comprende un grupo de marcaje de biomoléculas específico del sitio con al menos un grupo quelante fuerte que se une a los metales. Las proteínas marcadas con MeCAT se pueden cuantificar con precisión mediante ICP-MS hasta cantidades bajas de attomoles de analito, lo que es al menos 2-3 órdenes de magnitud más sensible que otros métodos de cuantificación basados ​​en espectrometría de masas. Al introducir varias etiquetas MeCAT en una biomolécula y optimizar aún más los límites de detección de LC-ICP-MS en el rango de zeptomoles , es posible. Mediante el uso de diferentes lantánidos, la multiplexación MeCAT puede utilizarse para la farmacocinética de proteínas y péptidos o el análisis de la expresión diferencial de proteínas ( proteómica ), por ejemplo, en fluidos biológicos. Para la separación de proteínas marcadas con MeCAT se utiliza electroforesis bidimensional en gel o cromatografía . El análisis de bandas o manchas de proteínas de geles de DPAGE - SDS- PAGE mediante ICP-MS de inyección en flujo se puede realizar fácilmente disolviendo el gel de DPAGE después de la electroforesis y tiñéndolo. Las proteínas marcadas con MeCAT se identifican y cuantifican relativamente a nivel de péptido mediante MALDI-MS o ESI-MS.

El ICP-MS permite la determinación de elementos con rangos de masa atómica de 7 a 250 ( Li a U ), y a veces superiores. Algunas masas están prohibidas, como 40 Da, debido a la abundancia de argón en la muestra. Otras regiones de interferencia pueden incluir la masa 80 (debido al dímero de argón) y la masa 56 (debido al ArO), esta última dificultando considerablemente la detección de Fe a menos que el instrumento esté equipado con una cámara de reacción. Dichas interferencias pueden reducirse utilizando un ICP-MS de alta resolución (HR-ICP-MS) que utiliza dos o más rendijas para restringir el haz y distinguir entre picos cercanos. Esto conlleva una disminución de la sensibilidad. Por ejemplo, distinguir el hierro del argón requiere un poder de resolución de aproximadamente 10 000, lo que puede reducir la sensibilidad al hierro en alrededor del 99 %. Las especies interferentes también pueden distinguirse mediante el uso de una cámara de colisión , que puede filtrar gases mediante reacción química o colisión física.

Un espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) de colector único puede utilizar un multiplicador en modo de conteo de pulsos para amplificar señales muy bajas, una rejilla de atenuación o un multiplicador en modo analógico para detectar señales medias, y una copa/cubeta de Faraday para detectar señales más altas. Un ICP-MS de múltiples colectores puede tener más de uno de estos componentes, generalmente cubetas de Faraday, que son más rentables que otros colectores. Con esta combinación, es posible un rango dinámico de 12 órdenes de magnitud, desde 1 parte por cuatrillón (ppq) hasta 100 partes por millón (ppm).

ICP-MS es un método común para la determinación de cadmio en muestras biológicas. ^{[ 15 ]}

A diferencia de la espectroscopia de absorción atómica , que solo puede medir un elemento a la vez, la ICP-MS tiene la capacidad de escanear todos los elementos simultáneamente. Esto permite un procesamiento rápido de las muestras. Una ICP-MS simultánea que puede registrar todo el espectro analítico desde el litio hasta el uranio en cada análisis ganó el Premio de Plata en los Premios de los Editores de Pittcon 2010. Una ICP-MS puede usar múltiples modos de escaneo, cada uno logrando un equilibrio diferente entre velocidad y precisión. Usar solo el imán para escanear es lento debido a la histéresis , pero es preciso. Se pueden usar placas electrostáticas además del imán para aumentar la velocidad, y con múltiples colectores pueden permitir un escaneo de cada elemento desde el litio 6 hasta el óxido de uranio 256 en menos de un cuarto de segundo. Para límites de detección bajos, especies interferentes y alta precisión, el tiempo de conteo puede aumentar sustancialmente. El escaneo rápido, el gran rango dinámico y el gran rango de masas de la ICP-MS son ideales para medir múltiples concentraciones desconocidas y relaciones isotópicas en muestras que han tenido una preparación mínima (una ventaja sobre TIMS). El análisis de muestras de agua de mar, orina y roca entera digerida son ejemplos de aplicaciones industriales. Estas propiedades también se adaptan bien a muestras de roca ablacionadas con láser, donde la velocidad de escaneo es lo suficientemente rápida como para permitir la representación gráfica en tiempo real de cualquier número de isótopos. Esto también facilita la cartografía espacial de los granos minerales.

La espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente de partícula única (SP-ICP-MS) fue diseñada para suspensiones de partículas en el año 2000 por Claude Degueldre. Probó por primera vez esta nueva metodología en el Instituto Forel de la Universidad de Ginebra y presentó este enfoque en el simposio "Colloid 2oo2" durante la reunión de primavera de 2002 de la EMRS, y en las actas de 2003. Este estudio presenta la teoría de la SP-ICP-MS y los resultados de las pruebas realizadas en partículas de arcilla (montmorillonita), así como en otras suspensiones de coloides. ^{[ 16 ]} Este método fue probado posteriormente en nanopartículas de dióxido de torio, ^{[ 17 ]} dióxido de circonio ^{[ 18 ]} y nanopartículas de oro ^{[ 19 ]} y nano y micropartículas de dióxido de uranio. ^{[ 20 ]}

El primer paso en el análisis es la introducción de la muestra. Esto se ha logrado en ICP-MS mediante diversos métodos.

El método más común es el uso de nebulizadores analíticos . Un nebulizador convierte líquidos en aerosol, que luego se introduce en el plasma para generar iones. Los nebulizadores funcionan mejor con muestras líquidas simples (es decir, soluciones). Sin embargo, también se han utilizado con materiales más complejos, como suspensiones . Se han acoplado a ICP-MS muchos tipos de nebulizadores, incluyendo neumáticos, de flujo cruzado, Babington, ultrasónicos y de desolvatación. El aerosol generado suele tratarse para limitarlo a las gotas más pequeñas, generalmente mediante una cámara de pulverización ciclónica o de doble paso con refrigeración Peltier. El uso de automuestreadores facilita y agiliza este proceso, especialmente para trabajos rutinarios y grandes cantidades de muestras. También se puede utilizar un nebulizador de desolvatación (DSN); este emplea un capilar largo calentado, recubierto con una membrana de fluoropolímero, para eliminar la mayor parte del disolvente y reducir la carga sobre el plasma. En ocasiones, se utilizan sistemas de introducción para la eliminación de la matriz en muestras, como por ejemplo agua de mar, donde las especies de interés se encuentran en niveles traza y están rodeadas de contaminantes mucho más abundantes.

La ablación láser es otro método. Si bien era menos común en el pasado, se ha popularizado como método de introducción de muestras gracias al aumento de la velocidad de escaneo del ICP-MS. En este método, un láser UV pulsado se enfoca sobre la muestra y crea una columna de material ablacionado, que puede ser arrastrada hacia el plasma. Esto permite a los geoquímicos mapear espacialmente la composición isotópica en secciones transversales de muestras de roca, una herramienta que se pierde si la roca se procesa y se introduce como muestra líquida. Los láseres para esta tarea están diseñados para tener potencias de salida altamente controlables y distribuciones de potencia radiales uniformes, para producir cráteres de fondo plano y de un diámetro y profundidad específicos.

Tanto para la ablación láser como para los nebulizadores desolvatación, se puede introducir un pequeño flujo de nitrógeno en el flujo de argón. El nitrógeno existe como dímero, por lo que posee más modos vibracionales y es más eficiente al recibir energía de la bobina de radiofrecuencia que rodea la antorcha.

También se utilizan otros métodos de introducción de muestras. La vaporización electrotérmica (ETV) y la vaporización en soplete (ITV) emplean superficies calientes (generalmente de grafito o metal) para vaporizar las muestras antes de su introducción. Estos métodos pueden emplear cantidades muy pequeñas de líquidos, sólidos o suspensiones. Asimismo, se conocen otros métodos, como la generación de vapor.

El plasma utilizado en un ICP-MS se genera mediante la ionización parcial de gas argón (Ar → Ar ⁺ + e ⁻ ). La energía necesaria para esta reacción se obtiene mediante la aplicación de pulsos de corriente eléctrica alterna a una bobina de carga que rodea la antorcha de plasma con un flujo de gas argón.

Tras inyectar la muestra, la temperatura extrema del plasma provoca su separación en átomos individuales (atomización). A continuación, el plasma ioniza estos átomos (M → M ⁺ + e ⁻ ) para que puedan ser detectados por el espectrómetro de masas.

Un plasma acoplado inductivamente (ICP) para espectrometría se mantiene en una antorcha que consta de tres tubos concéntricos, generalmente de cuarzo. Los dos diseños principales son las antorchas Fassel y Greenfield. ^{[ 22 ]} El extremo de esta antorcha se coloca dentro de una bobina de inducción alimentada con una corriente eléctrica de radiofrecuencia. Se introduce un flujo de gas argón (generalmente de 14 a 18 litros por minuto) entre los dos tubos más externos de la antorcha y se aplica una chispa eléctrica durante un breve tiempo para introducir electrones libres en la corriente de gas. Estos electrones interactúan con el campo magnético de radiofrecuencia de la bobina de inducción y se aceleran primero en una dirección y luego en la otra, a medida que el campo cambia a alta frecuencia (generalmente 27,12 MHz o 40 MHz ). Los electrones acelerados colisionan con átomos de argón, y a veces una colisión hace que un átomo de argón se desprenda de uno de sus electrones. El electrón liberado es a su vez acelerado por el campo magnético que cambia rápidamente. El proceso continúa hasta que la tasa de liberación de nuevos electrones en las colisiones se equilibra con la tasa de recombinación de electrones con iones de argón (átomos que han perdido un electrón). Esto produce una "bola de fuego" compuesta principalmente de átomos de argón, con una fracción relativamente pequeña de electrones libres e iones de argón.

El gas portador se envía a través del canal central hacia el plasma a muy alta temperatura. La muestra se expone a radiofrecuencia , lo que convierte el gas en plasma . La alta temperatura del plasma es suficiente para que una gran parte de la muestra forme iones. Esta fracción de ionización puede alcanzar casi el 100 % para algunos elementos (por ejemplo, el sodio), pero esto depende del potencial de ionización. Una fracción de los iones formados pasa a través de un  orificio de aproximadamente 1 mm (cono de muestreo) y luego a través de un orificio de aproximadamente 0,4  mm (cono de extracción). El propósito de esto es permitir el vacío que requiere el espectrómetro de masas .

El vacío se crea y mantiene mediante una serie de bombas. La primera etapa suele basarse en una bomba de vacío preliminar, generalmente una bomba rotativa de paletas estándar. Esta elimina la mayor parte del gas y normalmente alcanza una presión de alrededor de 133 Pa. Las etapas posteriores generan el vacío mediante sistemas de vacío más potentes, generalmente bombas turbomoleculares. Los instrumentos más antiguos podían utilizar bombas de difusión de aceite para las regiones de alto vacío.

Antes de la separación de masas, se debe extraer un haz de iones positivos del plasma y enfocarlo en el analizador de masas. Es importante separar los iones de los fotones UV, los neutros energéticos y cualquier partícula sólida que pueda haber sido transportada al instrumento desde el ICP. Tradicionalmente, los instrumentos ICP-MS han utilizado configuraciones de lentes de iones transmisoras para este propósito. Algunos ejemplos incluyen la lente Einzel, la lente Barrel, la lente Omega de Agilent ^{[ 26 ]} y el Shadow Stop de Perkin-Elmer ^{[ 27 ]} . Otro enfoque es utilizar guías de iones (cuadrupolos, hexapolos u octopolos) para guiar los iones hacia el analizador de masas a lo largo de una trayectoria alejada de la de los fotones o las partículas neutras. Un enfoque más es la óptica parabólica reflectante de "espejo de iones" de 90 grados patentada por Varian y utilizada por Analytik Jena ICP-MS ^{[ 28 ]} , que, según se afirma, proporciona un transporte de iones más eficiente hacia el analizador de masas, lo que resulta en una mejor sensibilidad y una reducción del ruido de fondo. El ICP-MS PQMS de Analytik Jena es el instrumento más sensible del mercado. ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

Un espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) sectorial suele tener cuatro secciones: una región de aceleración de extracción, lentes de dirección, un sector electrostático y un sector magnético. La primera región toma iones del plasma y los acelera mediante un alto voltaje. La segunda puede utilizar una combinación de placas paralelas, anillos, cuadrupolos, hexapolos y octopolos para dirigir, dar forma y enfocar el haz, de modo que los picos resultantes sean simétricos, planos y con alta transmitancia. El sector electrostático puede estar antes o después del sector magnético, según el instrumento en particular, y reduce la dispersión de la energía cinética causada por el plasma. Esta dispersión es particularmente grande en ICP-MS, siendo mayor que en la descarga luminiscente y mucho mayor que en TIMS. La geometría del instrumento se elige de manera que el punto focal combinado de los sectores electrostático y magnético se encuentre en el colector, lo que se conoce como doble enfoque.

Si la masa de interés tiene baja sensibilidad y se encuentra justo debajo de un pico mucho mayor, la cola de baja masa de este pico mayor puede interferir con la masa de interés. Para reducir esta cola, se puede utilizar un filtro de retardo. Este filtro se ubica cerca del colector y aplica un voltaje igual pero opuesto al voltaje de aceleración; cualquier ion que haya perdido energía al moverse alrededor del instrumento será desacelerado hasta detenerse por el filtro.

La celda de colisión/reacción se utiliza para eliminar iones interferentes mediante reacciones ión/neutro. ^{[ 32 ]} Las celdas de colisión/reacción se conocen con varios nombres. La celda de reacción dinámica se encuentra antes del cuadrupolo en el dispositivo ICP-MS. ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]} La cámara tiene un cuadrupolo y puede llenarse con gases de reacción (o colisión) ( amoniaco , metano , oxígeno o hidrógeno ), con un tipo de gas a la vez o una mezcla de dos de ellos, que reacciona con la muestra introducida, eliminando parte de la interferencia.

La celda de reacción colisional integrada (iCRC) utilizada por Analytik Jena ICP-MS es una minicelda de colisión instalada delante de la óptica del espejo iónico parabólico que elimina los iones interferentes inyectando un gas colisional (He), un gas reactivo (H₂ ₎ o una mezcla de ambos, directamente en el plasma a medida que fluye a través del cono skimmer y/o el cono muestreador. ^{[ 37 ] [ 38 ]} La iCRC eliminó los iones interferentes utilizando un fenómeno de discriminación de energía cinética colisional (KED) y reacciones químicas con los iones interferentes de manera similar a las celdas de colisión más grandes utilizadas tradicionalmente.