电感耦合等离子体-质谱法(Inductively coupled plasma-Mass Spectrometry, ICP-MS)是一种将ICP技术和质谱技术结合在一起的分析技术。ICP-MS是20世纪80年代发展起来的无机元素和同位素分析测试技术，它以独特的接口技术将电感耦合等离子体的高温电离特性与质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种高灵敏度的分析技术。自1984年第一台商品仪器问世以来，这项技术已从最初在地质科学研究的应用迅速发展到广泛应用于材料、化工、生物、医学、冶金、石油、环境等领域。
ICP-MS可以认作是ICP与MS相联用的仪器，其主要原理可分为以下三点（如图1所示）：
1、在ICP-MS中，ICP起到离子源的作用，它利用在电感线圈上施加强大功率的高频射频信号在线圈内部形成高温等离子体，并通过气体的推动，保证了等离子体的平衡和持续电离，被分析样品由蠕动泵送入雾化器形成气溶胶，由载气带入等离子体焰炬中心区，发生蒸发、分解、激发和电离。高温的等离子体使大多数样品中的元素都电离出一个电子而形成了一价正离子；
2、通过ICP-MS的接口将等离子体中的离子有效传输到质谱仪；
3、质谱是一个质量筛选和分析器，通过选择不同质核比（m/z）的离子通过来检测到某个离子的强度，进而分析计算出某种元素的强度。
图1 ICP-MS的原理示意图
进行ICP-MS测试的仪器叫做电感耦合等离子体-质谱仪，而标准的ICP-MS仪器主要分为三个基本部分，分别为ICP（样品引入系统，离子源）、接口（采样锥，截取锥）以及质谱仪（离子聚焦系统，四级杆过滤器，离子检测器），其结构如图2所示。
图2 ICP-MS的基本结构
ICP-MS主要具有以下特点：
1、测试速度快，可完成多元素同时测定，包括同位素分析，有机物中金属元素的形态分析；
2、灵敏度高，检出限低；
3、谱线简单，选择性好，干扰相对于光谱技术要少；
4、可测定的元素面宽，可达80余元素；
5、动态线性范围宽，可达7~9个数量级；
6、样品的制备和引入相对于其他质谱技术简单。
虽然ICP-MS的图谱非常简单，但仍然存在许多不可避免的干扰因素，主要有以下几种：
1、质谱干扰：ICP-MS中质谱的干扰（同量异位素干扰）是预知的，而且其数量少于300个，分辨率为0.8 amu的质谱仪不能将它们分辨开，例如58 Ni对58 Fe、40 Ar对40 Ca；
2、基体酸干扰：HCl 、HClO4、H3PO4和H2SO4将引起相当大的质谱干扰；
3、双电荷离子干扰：双电荷离子产生的质谱干扰是单电荷离子M/Z的一半，例如138 Ba2+对69 Ga+或208 Pb2+对104 Ru+；
4、空间电荷效应；
5、基体效应；
6、电离子干扰。
由于具有扫描速度快、精密度高和检测范围广等诸多优点，ICP-MS的应用越发广泛。目前ICP-MS的应用主要涉及以下方面：1、水环境的监测分析；2、土壤环境的监测分析；3、半导体行业材料杂质分析；4、钢铁及有色金属分析；5、石油化工分析；6、法医公安分析；7、核工业分析等。
接下来，将介绍两个ICP-MS的应用案例。
案例一：土壤中重金属元素含量的测定：主要采用ICP-MS等离子体质谱法同时对土壤铅、铬、汞重金属元素含量进行检测，采用微波消解方法进行消解，有效校正质谱干扰和非质谱干扰。
图3 土壤重金属元素的含量测定
案例二：锂离子电池中锂的损失量测定：主要采用ICP-MS测定锂离子电池中锂的损失量，用于分析其与锂离子电池容量衰减的关系。
图4 锂离子电池中锂的损失量测定
