Determination of Pb and Cd in Porphyra tenera using Microwave Digestion and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

Význam tématu

Porphyra tenera je ceněná řasa pro svou nutriční hodnotu a tradiční využití v potravinářství a medicíně.
Znečištění pobřežních vod průmyslovými odpady zvyšuje riziko akumulace těžkých kovů, zejména olova a kadmia.
Spolehlivé stanovení těchto prvků je klíčové pro ochranu zdraví konzumentů a sledování kvality mořského prostředí.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit vhodnost kombinace mikrovlnné mineralizace a grafitové atomové absorpce (GFAAS) s korekcí pozadí Zeemanovou metodou pro kvantifikaci Pb a Cd v dehydrované matrici řasy.
Studie zahrnovala přípravu vzorků standardním referenčním materiálem a konstrukci kalibračních křivek.

Použitá instrumentace

Grafitový atomový absorpční spektrometr Agilent AA 280Z se Zeemanovou korekcí pozadí
Mikrovlnný digestoř pro mineralizaci vzorků (nitridová kyselina, program 120–180 °C)
Online dávkovač modifikátoru (dusičnan paladia, 5 μL)
Operační podmínky:

• Pb: vlnová délka 283,3 nm, štěrbina 0,5 nm, proud lampy 10 mA, popelnička 600 °C, atomizace 2300 °C
• Cd: vlnová délka 228,8 nm, štěrbina 0,5 nm, proud lampy 5 mA, popelnička 500 °C, atomizace 2000 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro Pb (5–50 μg/L) a Cd (0,5–5 μg/L) vykázaly vysokou linearitu (r ≥ 0,9993).
Relativní standardní odchylka replikátů absorbancí byla nižší než 1 %, což potvrzuje vynikající přesnost měření.
Při studiu referenčního materiálu (GBW08521) byla zjištěna průměrná návratnost 96,3 % pro Pb a 98,0 % pro Cd s RSD 1,35 % resp. 0,48 %.
Úspěšně odstraněny spektrální a matricové interference díky Zeemanově korekci a modifikátoru.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda je robustní a umožňuje detekovat Pb a Cd v nízkých koncentracích při malém objemu vzorku.
Vhodná pro rutinní kontrolu kvality potravinových mořských produktů i environmentální monitorování pobřežních vod.
Nákladově efektivní řešení s jednoduchou obsluhu a minimálními provozními náklady.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnost rozšíření na simultánní stanovení dalších prvků využitím multi-elementových technik.
Vývoj nových modifikátorů pro další potlačení matricových efektů a zvýšení citlivosti.
Integrace s hyphenovanými technikami (např. HPLC-GFAAS) pro separaci a speciační analýzu.
Miniaturizace a automatizace laboratoří pro rychlejší a vysoce propustné analýzy.

Závěr

Kombinace mikrovlnné digesce a GFAAS s Zeemanovou korekcí poskytuje vysoce přesnou a citlivou metodu pro stanovení Pb a Cd v Porphyra tenera.
Metoda splňuje požadavky na přesnost, opakovatelnost i detekční limity pro environmentální a potravinářské aplikace.

Reference

Agilent Technologies. Determination of Pb and Cd in Porphyra tenera using Microwave Digestion and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry. Application Brief Environmental, 2021, 5994-3171EN.
GBW08521 – China National Certified Reference Material for Pb and Cd in marine products.