Un spectromètre de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) est utilisé pour déterminer la concentration d’éléments particuliers dans des échantillons de roche et de sol pour des études géologiques. La capacité d’identifier le contenu des échantillons est bénéfique dans l’exploration minérale. Un hybride d’un spectromètre de masse à plasma couplé par induction est utile pour fournir l’âge isotopique des minéraux pour la datation radiométrique. Cette technologie a été utilisée pour la première fois dans les années 1960 comme méthode de croissance des cristaux. Il a été amélioré pour être utilisé comme outil d’analyse à des fins environnementales.
Les spectromètres de masse à plasma à couplage inductif fonctionnent rapidement et sont bien adaptés à l’analyse de grandes quantités d’échantillons de sédiments et de sol. Une solution de sédiment ou de roche est placée dans le plasma, et la concentration de l’échantillon est déterminée par la lumière émise. L’équipement peut identifier plus de 40 éléments. L’argon est l’un des éléments qu’un spectromètre de masse ne peut pas identifier.
L’équipement ICP-MS comporte trois tubes, qui sont normalement fabriqués à partir de silice et forment la partie torche de l’équipement. La partie torche de l’équipement se trouve dans une bobine, qui est refroidie avec de l’eau, à l’intérieur d’un générateur de radiofréquence. Lorsque les gaz traversent la torche, un champ de fréquence radio est activé. Le gaz à l’intérieur de la bobine devient alors conducteur.
Un spectromètre de masse à plasma à couplage inductif mesure ensuite la lumière émise par les ions de l’échantillon. La lumière est convertie en signaux électriques et l’intensité des signaux résultants est comparée à des intensités connues. L’appariement des résultats à des informations connues est ce qui identifie l’élément. Les éléments peuvent avoir de nombreuses longueurs d’onde, ce qui fait de l’expérience un facteur critique lors de l’exécution de l’analyse.
Un spectromètre de masse à plasma à couplage inductif multicollecteur (MC-ICPMS) est utilisé en géochronologie. La géochronologie utilise la mesure de la décroissance radioactive pour déterminer l’âge d’un échantillon. Dans ce système, les ions sont produits par introduction dans le plasma qui élimine les électrons, laissant les ions positifs. Les ions sont accélérés puis focalisés. Le faisceau focalisé traverse un filtre qui sépare les ions en fonction de leur masse.
Le MC-ICPMS et l’ICP-MS utilisent tous deux le système de comparaison des tensions mesurées pour obtenir des résultats scientifiques. On trouve des spectromètres de masse à plasma à couplage inductif dans les laboratoires impliqués dans l’échantillonnage du sol et de l’eau. Ils sont utiles dans les études de géochimie et d’écologie chimique. Ils peuvent détecter le soufre, le phosphore et le bore, ils fonctionnent donc très bien pour tester la purification dans les systèmes de distribution d’eau.