Analysis of Liquid Fertilizer by ICPE-9820

Význam tématu

Fosilní i minerální hnojiva hrají klíčovou roli v zemědělské produkci, přičemž vedle hlavních živin (dusík, fosfor, draslík) obsahují i stopové prvky nezbytné pro růst rostlin. Přesné stanovení těchto prvků podporuje optimalizaci hnojení, zvyšuje výnosy a minimalizuje environmentální dopady spojené s přehnojením.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ukázat možnost simultánního stanovení jedenácti vodou rozpustných kovových prvků v tekutých hnojivech podle nejnovějších Testovacích metod pro hnojiva vydaných Japonským úřadem FAMIC. Analýza byla prováděna na instrumentu Shimadzu ICPE-9820 za účelem rozšíření pracovního rozsahu i minimalizace ionizačních interferencí.

Použitá metodika

Ultrahusté stanovení probíhalo podle následujících kroků:

• Odvážení 1 g tekutého hnojiva a ředění do 100 mL ultrapure vody.
• Filtrace vzorku přes běžné filtrační papíry.
• Doplnění vzorku kyselinou chlorovodíkovou a yttriem jako interním standardem.
• Konečné ředění do 100 mL ultrapure vody pro analýzu.

Použitá instrumentace

Analýzy byly provedeny na Shimadzu ICPE-9820 simultánním ICP-AES systému s následujícími parametry:

• Vysokofrekvenční výkon: 1,2 kW
• Tok plazma plynu: 10 L/min
• Auxiliární plyn: 0,6 L/min
• Přenosový plyn: 0,7 L/min
• Nebulizér: typ 10
• Komora: cyklonová
• Hořák: mini-torch
• Směry pozorování: radiální (RD) a axiální (AX)

Hlavní výsledky a diskuse

Studie prokázala, že:

• U prvků s vysokou koncentrací (např. K) se v axiálním pozorování projevila značná ionizační interference, vedoucí k zakřivení kalibrační křivky.
• Radiální pozorování potlačilo ionizaci a navodilo lineární odezvu kalibrace i při vysokých obsazích.
• Kompletní simultánní analýza všech 11 prvků v rozmezí nízkých i vysokých koncentrací byla možná bez dodatečné změny ředění.
• Výsledky kvantitativního stanovení pro čtyři komerčně dostupná tekutá hnojiva spadaly do rozmezí 90 – 110 % v testech ředění a spike & recovery, což potvrzuje spolehlivost metody.

Přínosy a praktické využití metody

Díky simultánnímu provozu a kombinaci radiálního a axiálního pozorování metoda přináší:

• Výrazné zkrácení doby analýzy a snížení spotřeby reagencií.
• Možnost rutinního monitoringu kvality tekutých hnojiv v agrochemických laboratořích.
• Zjednodušenou validaci díky stabilním interním standardům a potlačení interferencí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Potenciál dalšího rozvoje spočívá v:

• Automatizaci předzpracování vzorků a online sledování obsahu klíčových živin.
• Integraci pokročilých algoritmů pro korekci interferencí a zpracování dat v reálném čase.
• Rozšíření aplikace na analýzu pevných hnojiv či dalších agrochemických produktů.

Závěr

Shimadzu ICPE-9820 prokázal schopnost spolehlivě a simultánně stanovit jedenaáct klíčových prvků v tekutých hnojivech v širokém koncentračním rozmezí. Kombinace axiálního a radiálního pozorování minimalizuje ionizační interference a zajišťuje vysokou přesnost i opakovatelnost výsledků ve shodě s doporučenými testovacími metodami FAMIC.

Reference

1. Testing Methods for Fertilizers, 2019, Food and Agricultural Materials Inspection Center (FAMIC).
2. Aoyama K., Simultaneous Determination of Water-Soluble Principal Ingredients in Liquid Fertilizer using ICP-OES, Research Report of Fertilizer, No. 8, FAMIC, 2015.