Agilent ICP-MS Journal (February 2015 – Issue 60)

Význam tématu

ICP-MS a jeho pokročilé varianty jsou klíčovým nástrojem pro stopové stanovení kovů a charakterizaci nanopartikulárních systémů v polovodičovém průmyslu, environmentální analýze, farmaceutickém výzkumu i při vývoji nových přístrojů.

Cíle a přehled článku

Časopis představuje několik aplikovaných studií:

• Analyst's Perspective – použití Agilent 8800 ICP-QQQ pro kontrolu kovových kontaminantů na křemíkových waferech.
• Characterization of Nanoparticles – CE-ICP-MS metoda pro simultánní stanovení velikosti a složení nanopartiklí ve spotřebním zboží a vodních vzorcích.
• Investigation of Aviation Gasoline – GC-ICP-MS analýza profilu uhlovodíků a obsahu tetraethylolova v leteckém benzínu.
• Agilent ICP-MS: History of Innovation – přehled vývoje ICP-MS od prvních modelů PMS až po moderní kvadrupólové MS/MS systémy.

Použitá metodika a instrumentace

Hlavní přístroje a techniky:

• ICP-QQQ (MS/MS) – Agilent 8800 s buněčnými reakcemi (H₂, O₂) pro odstranění interferencí.
• CE-ICP-MS – Agilent HP 3D CE spojený s 7500ce, separace nanopartiklí podle migrace a multielementální detekce.
• GC-ICP-MS – Agilent 7890 GC spojený s 7900 ICP-MS v TRA režimu pro monitorování ¹³C a Pb izotopů.
• Vývojové milníky – PMS100/200 (1987–1990), HP 4500 (1994), Agilent 7500 (2000), 7700 (2007), 8800 (2012), 7900 (2014).

Hlavní výsledky a diskuse

Studie potvrdily:

• V polovodičovém průmyslu lze stanovit stopové kovové kontaminanty (Li–Pb) na waferech s DL v řádu 0,01–5 ppt díky MS/MS filtrovaní Si interferencí.
• CE-ICP-MS umožňuje paralelní stanovení více velikostí Ag a Au NPs (10–40 nm) spolu s rozlišením iontů, validované porovnáním s TEM a DLS.
• GC-ICP-MS usnadňuje rychlou kontrolu složení AvGas 100LL a přesné stanovení obsahu tetraethylolova (0,41–0,43 g/L) bez přítomnosti nežádoucích frakcí.
• Pokrok v instrumentaci vedl k vyšší citlivosti, dynamickému rozsahu, odolnosti vůči vysoké solnosti a usnadnění obsluhy moderních ICP-MS přístrojů.

Přínosy a praktické využití metody

Aplikované metody poskytují spolehlivý nástroj pro: kontrolu kvality procesních kapalin a povrchů ve výrobě polovodičů, analýzu nanopartiklí v komerčních výrobcích a sledování kontaminace v životním prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj MS/MS technologií pro dokonalé potlačování interferencí, automatizace vzorkování, miniaturizace separačních modulů a rozšíření aplikací v biomedicíně, forenzní chemii a dynamickém sledování NPs in situ.

Závěr

Prezentované příspěvky ilustrují výjimečnou výkonnost moderních ICP-MS systémů a jejich schopnost řešit náročné analytické úlohy v multiaplikacích. Historie vývoje od experimentálních prototypů až po MS/MS platformy potvrzuje neustálý posun v citlivosti, selektivitě a robustnosti analýz.

Reference

• Katsuo Mizobuchi, Masakazu Yukinari, Ultra trace measurement of potassium and other elements in ultrapure water using the Agilent 8800 ICP-QQQ in cool plasma reaction cell mode, Agilent (2014), 5991-5372EN.
• Lihong Liu et al., Identification and Accurate Size Characterization of Nanoparticles in Complex Media by CE-ICP-MS, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 14476–14479.
• M. Hasselløv, J.W. Readman, J.F. Ranville, K. Tiede, Ecotoxicology 2008, 17, 344–361.