Analysis of Drinking Water by U.S. EPA Method 200.8 Using ICPMS-2040 with Collision Cell

Význam tématu

Analýza stopových prvků ve vodě je klíčová pro ochranu veřejného zdraví a splnění regulačních požadavků (např. EPA Method 200.8). High-sensitivity ICP-MS metody umožňují monitorovat přítomnost nežádoucích kovů a zajišťují kvalitu pitné vody.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo ověřit schopnosti spektrometru Shimadzu ICPMS-2040 při analýze pitné vody podle EPA 200.8. Studie hodnotila přesnost, opakovatelnost, dlouhodobou stabilitu, detekční limity a provozní náklady s využitím mini-torche a přednastavených metod.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky:

• Certified Reference Material JSAC 0302-4a (říční voda)
• Pitná voda přidáním 1 % HNO₃ a 100 µg/L Au

Způsob kalibrace:

• Pětibodové standardy (STD1–STD5), rozsahy koncentrací od 0,05 do 25 000 µg/L dle prvku
• Interní standard: směs Li, Sc, Ga (1 000 µg/L) a Y, Rh, In, Tb, Ho, Lu, Bi, Au (100 µg/L)
• Continuing Calibration Verification (CCV) na úrovni STD4

Instrumentace:

• Spektrometr: ICPMS-2040
• Nebulizér: DC04; komora: Cyclone Chamber; torch: Mini-Torch (nižší spotřeba Ar)
• Skimmer Cone: nikl; Autosampler: AS-20; online kit pro interní standard

Podmínky měření:

• RF výkon 1,20 kW; Plasma Gas 9,0 L/min; Auxiliary Gas 1,10 L/min; Carrier Gas 0,45 L/min; Dilution Gas 0,40 L/min
• Collision gas: helium (pro eliminaci polyatomových interferencí, např. ^44Ca^16O⁺ na ^60Ni)

Hlavní výsledky a diskuse

Detekční limity (IDL) se pohybovaly v rozmezí stovek ng/L až desítek µg/L, MDL několikanásobně vyšší. Analýza CRM dosáhla navrácení 98–107 % certifikovaných hodnot. Spike recovery v pitné vodě byly v rozmezí 94–107 %, splňující QC požadavky EPA (70–130 %). Dlouhodobá stabilita (7 h) ukázala CCV recoveries 90–110 % a interní standardy 60–125 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká přesnost a stabilita analýzy stopových prvků
• Snížení spotřeby argonu a provozních nákladů díky mini-torchi
• Možnost rychlého spuštění analýzy využitím přednastavených metod bez potřeby složité optimalizace
• Eliminace nutnosti H₂ pro redukci interferencí, použití pouze He

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření metody pro různé vodní matrice a znečišťující látky, využití pokročilých reakcí v buněčných systémech, automatizace přípravy vzorků, integrace s on-line monitorovacími systémy a miniaturizace detekční techniky pro field-use aplikace.

Závěr

Shimadzu ICPMS-2040 prokázal splnění EPA 200.8 QC požadavků v oblasti přesnosti, opakovatelnosti a dlouhodobé stability analýzy pitné vody. Výhodou je nižší spotřeba Ar, nižší provozní náklady a rychlé nasazení díky přednastaveným metodám.

Reference

• U.S. EPA. Method 200.8: Determination of Trace Elements in Waters and Wastes by Inductively Coupled Plasma–Mass Spectrometry, Revision 5.4.