ICP/MS, ICP/MS/MS, Laserová ablace
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Pokročilé techniky ICP-MS umožňují citlivé a kvantitativní stanovení širokého spektra prvků v různých typech vzorků. Kombinace laserové ablace s laserem vyvolanou rozbřihanou spektroskopií (LIBS) a ICP-QQQ rozšiřuje možnosti analýzy pevných vzorků, zatímco MS/MS hmotnostní posun usnadňuje monitorování stopových úrovní kritických prvků v prostředí. Klíčovým aspektem je také robustnost plazmatu, která zajišťuje stabilní ionizaci i při náročných matricích.
Cíle a přehled studie
- Demonstrace tandemové soustavy LA-LIBS-ICP-QQQ pro přímou analýzu pevných materiálů a rozšíření elementárního pokrytí vzorků.
- Vývoj metody MS/MS pro měření stopových koncentrací vzácných zemin (REE) v říčních vodách bez předchozí prekoncentrace.
- Vyhodnocení vlivu plazmatické robustnosti na analytické vlastnosti ICP-MS – zejména na ionizační účinnost a úroveň interferencí.
Použitá metodika a instrumentace
- Agilent 8900 ICP-QQQ s MS/MS funkcí a softwarem MassHunter umožňující O-atomový hmotnostní posun s O2 nebo N2O.
- J200 Tandem LA-LIBS systém pro současné získávání LIBS emisních spekter a LA-ICP-MS dat.
- Nízkoprůtokový PFA mikronebulizér a dvouproudá komora pro snížení aerosolové hustoty.
- Standardní kvarcová plazmová torch s injectorům 2,5 mm ID a nastavitelným průtokem reakčního plynu.
Hlavní výsledky a diskuse
- 3D mapování rozložení Mg v meteoritu pallasitu pomocí LIBS, oddělené informace pro každý laserový puls, což usnadňuje analýzu lehce vypařujících se prvků jako C nebo Na.
- Detekce píku Gd v říčních vodách po vypouštění léčivých látek z MRI kontrastních látek, potvrzeno zvýšenou hodnotou normalizovanou k PAAS.
- MS/MS režim s N2O reakcí odstranil interferenci BaO+ na Eu+ a umožnil detekci všech 17 REE s detekčními limity pod 1 ppt.
- Prokázána korelace mezi nižší hodnotou CeO/Ce (<1 %) a vyšší ionizační účinností stopových prvků (As, Cd, Hg, Pb), což vede k lepší citlivosti a nižšímu potlačení matricí.
Přínosy a praktické využití metody
- Rozšířené pokrytí celého periodického systému včetně prvků nevhodných pro konvenční ICP-MS (C, H, O, N, F, Cl).
- Možnost přímé analýzy pevných i kapalných vzorků s minimem přípravy a vysokou propustností.
- Důsledná kontrola spektrálních interferencí a dlouhodobá stabilita analýzy díky robustnímu plazmatu a automatizovanému zředění aerosolů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další integrace LIBS a ICP-MS/ICP-QQQ pro komplexní multioborové aplikace v geochemii, materiálových vědách a biomedicíně.
- Vývoj nových reagencí a optimalizace MS/MS režimů pro specifické matriční podmínky a nové třídy analytů.
- Implementace vysokoprůchodových mikrotechnik a automatizace pro rutinní monitoring životního prostředí a kvality vody.
Závěr
Použití tandemové laserové ablace s LIBS v kombinaci s Agilent 8900 ICP-QQQ představuje zásadní krok ve vývoji multielementární analýzy pevných i kapalných vzorků. Metoda MS/MS s hmotnostním posunem přináší spolehlivou detekci kritických stopových prvků při zachování vysoké citlivosti a minimálních interferencích. Optimalizace plazmatické robustnosti dále rozšiřuje toleranci vůči složitým matricím a zvyšuje reprodukovatelnost výsledků.
Reference
- Naoki Sugiyama, Agilent Technologies, Inc., Application of O-atom MS/MS for ultratrace REE in river water, 2020.
- W.B. Nance, S.R. Taylor, Rare earth element patterns and crustal evolution—I. Australian post-Archean sedimentary rocks, Geochimica et Cosmochimica Acta 40(12), 1976, 1539–1551.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.