Evaluating the performance of the OneNeb Series 2 Nebulizer with PerkinElmer Optima 7/8x00 Series ICP-OES systems

Význam tématu

Analytická technika ICP-OES je klíčová pro elementární analýzu v chemických, environmentálních a průmyslových laboratořích. Efektivní přeměna kapaliny na aerosol přímo ovlivňuje citlivost, přesnost i odolnost vůči složitým matricím. Představení průtokově rozmazávajícího (flow blurring) nebulizéru OneNeb Series 2 znamená významný krok ve výkonnosti měření, zejména při náročných vzorcích s vysokým obsahem rozpuštěných látek nebo organických rozpouštědel.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo porovnat výkon Agilent OneNeb Series 2 s běžně doporučovanými koncentračními a inertními nebulizéry (Meinhard typ A/C, PerkinElmer GemCone, GemTip) na systémech PerkinElmer Optima 7300 & 8000 DV ICP-OES. Testy zahrnovaly optimalizaci plynu, stanovení detekčních limitů, citlivosti, opakovatelnosti, washout za studia odolnosti vůči ucpání a dlouhodobé stability pro různé matricové podmínky: kyselý roztok, vysoké TDS (5 % NaCl) a organickou matrici.

Použitá metodika a instrumentace

• ICP-OES přístroje: PerkinElmer Optima 7300 DV & 8000 DV.
• Nebulizéry: Agilent OneNeb Series 2, Meinhard typ A, C, PerkinElmer GemCone, GemTip Cross Flow II.
• Testované matrice: 2 % HNO₃, 5 % NaCl + 2 % HNO₃, organická (kerosenová, Agilent A-Solv).
• Výkonové testy: citlivost, detekční limity (3σ), opakovatelnost (RSD), washout, dlouhodobá stabilita.

Hlavní výsledky a diskuse

OneNeb Series 2 dosahuje až čtyřnásobně vyšší citlivosti než konkurence v axiálním i radiálním módu. Detekční limity byly konzistentně nižší, často o řád. Preciznost v axiálním režimu i pro vysoké TDS vzorce splňovala RSD < 1 %. Washout pro 100 mg/L Mn klesl pod 0,1 % pozadí až o 30 s rychleji než u jiných nebulizérů. V dlouhodobé stabilitě při 8 h kontinuálního měření 5 % NaCl vzorku RSD OneNeb činila < 1 %, kdežto GemCone dosahoval až 2 %. V organické matrici poskytla OneNeb podobné detekční limity jako GemCone a až desetkrát vyšší signálovou citlivost.

Přínosy a praktické využití metody

OneNeb Series 2 nabízí unifikované řešení pro vodné, vysoce mineralizované a organické vzorky bez nutnosti měnit nebulizér. Minimalizuje mrtvý objem, snižuje riziko ucpání a zrychluje washout, což zvyšuje pracovní produktivitu a spolehlivost v QA/QC, petrochemii, environmentálních laboratořích i při výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Flow blurring technologie může být dále rozvíjena pro automatizované a on-line systémy, přenosné ICP-OES přístroje či kombinaci s laserovou ablací pevných vzorků. Očekává se rozšíření do vysoce korozivních matric, bioanalýzy a modulárních vícekanálových aplikací.

Závěr

Agilent OneNeb Series 2 přináší podstatné zvýšení citlivosti, preciznosti a robustness při práci s náročnými vzorky. Je univerzálním nástrojem pro PerkinElmer Optima ICP-OES, nahrazuje více konvenčních nebulizérů a zjednodušuje rutinní analytické metody.

Reference

• Moffett J.; Russell G.; Lener J. P. Evaluation of a novel nebulizer using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer. Agilent Technologies, 5990-8340EN, 2011.
• Alfonso M.; Gañán-Calvo A. M. Enhanced liquid atomization: From flow-focusing to flow-blurring. Appl. Phys. Lett. 86, 214101, 2005.
• Bings N. H.; von Niessen J. O.; Schaper J. N. Liquid sample introduction in ICP-AES/MS – critical review. Spectrochim. Acta B 100, 14–37, 2014.
• PerkinElmer Service Data Bulletin – Optima 2X00 Instrument Commissioning (OPT2003F.STN), 2005.
• PerkinElmer Service Data Bulletin – Optima 5000 Series DV Instrument Commissioning (OPT5001B.STN), 2005.
• Kulikov E. Determination of major elements in methanol using the Agilent 4200 MP-AES. Agilent, 5991-6469EN, 2015.
• Hilligoss D. Analysis of Wear Metals and Additive Package Elements in Oil Using Optima 8300 ICP-OES. PerkinElmer, D-5892A, 2011.