Analysis of Tap Water and Drinking Water by ICPMS-2030

Význam tématu

Analýza pitné vody je klíčová pro ochranu veřejného zdraví a splnění národních i mezinárodních norem. Přesné stanovení jak majoritních prvků (např. Na, Ca), tak stopových kontaminantů (As, Pb, Cd) je nezbytné pro hodnocení kvality vody, prevenci zdravotních rizik a zajištění souladu s legislativními limity.

Cíle a přehled studie

Studie představuje aplikaci ICP-MS přístroje Shimadzu ICPMS-2030 pro simultánní stanovení majoritních a stopových prvků v kohoutkové a minerální vodě. Cílem bylo ověřit citlivost, linearitu a schopnost potlačit spektrální interference při rutinním měření pitné vody.

Použitá metodika

Vzorky vody (100 mL) prošly mírným zahřátím s přídavkem 1 mL HNO₃ na téměř bod varu, následovalo ředění ultrapure vodou na 100 mL. Pro ověření přesnosti byly připraveny spike-recovery testy (5 µg/L interní standardy) a 10× ředěné roztoky pro majoritní prvky. Kalibrační křivky vznikly mícháním standardních roztoků tak, aby obsah kyseliny odpovídal vzorkům.

Použitá instrumentace

Pro analýzu byl použit ICP-MS Shimadzu ICPMS-2030 vybaven kolizním systémem s heliem, mini-torch hořákem a Eco módem pro snížení spotřeby argonu. Hlavní provozní parametry:

• Výkon plazmy: 1,2 kW
• Průtok plazmového plynu: 8,0 L/min
• Auxiliární plyn: 1,1 L/min
• Nosný plyn: 0,70 L/min
• Hloubka vzorku: 6,0 mm
• Nebulizér: rychlost pumpy 15 ot./min

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukázala velmi nízké meze detekce (<0,1 µg/L pro většinu prvků) a vysokou přesnost spike-recovery (102–108 %). Kolizní systém účinně eliminoval polyatomické interference (40Ar16O, 40Ar35Cl apod.). Majoritní prvky Ca a Na vykázaly vynikající linearitu (R=0,9999) až do 100 mg/L pro Ca a 200 mg/L pro Na. Doplňková 10× ředění zabránilo přetížení detektoru u vysokých koncentrací.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a spolehlivé simultánní měření širokého spektra prvků s minimální údržbou a nižšími provozními náklady díky úspornému režimu Eco. Je vhodná pro rutinní kontrolu kvality vod v průmyslových, výzkumných i regulačních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj lze očekávat ve směru automatizace přípravy vzorků, on-line propojení s chromatografickými technikami pro speciační analýzu a rozšíření detekce na organické znečišťující látky či nanočástice. Vývoj nových kolizních plynů by mohl zlepšit potlačení vznikajících interferencí.

Závěr

Shimadzu ICPMS-2030 prokázal vysokou citlivost, linearitu a selektivitu pro analýzu pitné vody. Díky efektivnímu potlačení interferencí a úspornému provozu poskytuje robustní řešení splňující požadavky současných vodohospodářských norem.

Reference

• Ministerial ordinance on water quality standards (Ministry of Health, Labour and Welfare ordinance No. 101, May 30, 2003; Revised No. 15, February 28, 2014).
• Methods determined by Minister of Health, Labour and Welfare notification No. 261, July 22, 2003; Revised No. 56, March 12, 2015.