ICP/MS, ICP/MS/MS, Laserová ablace
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
ICP-MS se stala klíčovou technikou pro multi-elementární analýzu stopových kovů v životním prostředí a půdách vzhledem k vysoké citlivosti, rychlosti a schopnosti řešit široké spektrum prvků. S narůstající industrializací a rostoucím povědomím o rizicích kontaminace potravinového řetězce narůstá potřeba spolehlivého monitoringu kontaminantů i technicky kritických prvků. Současně je nutné řešit interferenční jevy, jako jsou izobarické overlapy, které mohou ovlivnit přesnost a selektivitu měření.
Cíle a přehled studie
Studie popisuje dvě hlavní aplikace ICP-MS:
- Metoda pro Národní mapování znečištění půdy v Číně: rychlá multi-element analýza ~15 kovů v půdách a sedimentech s cílem vyhodnotit rozsah kontaminace a podpořit nápravná opatření.
- Rozšíření schopností ICP-MS prostřednictvím MS/MS: vyřešení izobarických interferencí při detekci technicky kritických prvků (např. tellur, PGE) pomocí tandemového kvadrupolu a reaktivních plynů.
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu půd a sedimentů:
- Vzorek: půdy/sedimenty digesované nízkotlakou mikrovlnnou metodou (Mars 6, CEM) v dávkách 30 vzorků.
- Spectrometrie: Agilent 7800 ICP-MS s HMI, Ni kužely, ORS4 Collision Cell v režimu He, automatický autosampler SPS 4.
- Agilent 8900 ICP-QQQ s před- a post-selekcí na kvadrupolech.
- Reakční plyny: NH₃ (2,0 mL/min) a N₂O (0,45 mL/min), He jako pufrovací plyn (1,0 mL/min).
Hlavní výsledky a diskuse
China Soil Survey:
- Kalibrace lineární v rozsahu až 1000 μg/L s R>0,9999 a BEC pod 10 % cílové koncentrace.
- CCV (po každých 20 vzorcích) udržováno v ±10 % bez nutnosti opětovné kalibrace během 7 hodinové sekvence.
- CRMs (sediment GBW07307, půda GSS-12) ukázaly návratnost certifikovaných hodnot 90–110 % pro všechny prvky.
- Te isotopy 128Te a 130Te v no‐gas módu vykazují BEC 16 ng/L resp. 32 ng/L způsobené 128Xe a 130Xe.
- V MS/MS režimu s N₂O/NH₃ jsou BEC redukovány na ~0,03 ng/L, tedy ~500–2000× zlepšení.
- Izobarické overlapy 130Ba na 130Te jsou odstraněny tak, že teplotní návratnost 500 ng/L Te ve vzorcích s až 1000 ppb Ba zůstává v rámci ±3 %.
Přínosy a praktické využití metody
Výsledné workflow umožňuje:
- Rychlou a robustní analýzu velkého počtu vzorků půd a sedimentů s minimální obsluhou.
- Spolehlivou detekci prvků v nízkých koncentracích i v přítomnosti silných matričních interferencí.
- Rozšíření aplikačního portfolia o technicky kritické a neobvyklé prvky (Te, Ga, REE, PGE) a možnosti izotopových poměrů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metody lze dále rozvíjet:
- 3D mapování distribuce kovů v biologických tkáních pomocí LA-ICP-MS a datová vizualizace pro výzkum neurodegenerativních onemocnění.
- MS/MS řešení pro radionuklidy a nanočásticové analýzy.
- Integrace s chemomtrickými nástroji a umělou inteligencí pro pokročilé datové zpracování.
- Online semináře a aplikační kompendia jako nástroje dalšího vzdělávání laboratorních specialistů.
Závěr
Agilent 7800 a 8900 ICP-MS systémy nabízejí komplexní řešení pro environmentální i speciální analytiku. Kombinace rychlé mikrovlnné digesce, tandemové MS selekce a reaktivních plynů umožňuje spolehlivou multi-element analýzu s vysokou selektivitou a citlivostí. Tyto technologie podporují efektivní monitoring kontaminantů i rozvoj nových aplikačních oblastí včetně biomedicíny a polovodičového průmyslu.
Reference
- Technical Stipulation of Soil Analysis for China Soil Pollution Survey, 2017 (čínsky).
- Agilent application note 5994-0309EN, 2018.
- N. Jakubowski et al., J. Anal. At. Spectrom., 2011, 26, 693–726.
- S. D. Tanner et al., J. Anal. At. Spectrom., 2000, 15, 1261–1269.
- M. Filiella a I. Rodushkin, Spectrochim. Acta B, 2018, 141, 80–84.
- E. McCurdy a G. Woods, Spectroscopy, 2018, 33(9), 26–34.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.