Fast Analysis of Environmental Samples using an Agilent ICP-OES and an ESI prepFAST autodilutor

Význam tématu

Analýza odpadních vod, průmyslových výpustí a srážkových odtoků podle EPA Method 200.7 je nezbytná k ochraně přírodních vod před nadlimitními koncentracemi kovů a dalších prvků. Vysoká přesnost, spolehlivost a rychlý průtok vzorků jsou zásadní pro dodržení regulačních požadavků a efektivní provoz moderních analytických laboratoří.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat plně automatizovanou metodu pro rychlou a spolehlivou analýzu environmentálních vzorků v souladu s EPA 200.7. Kombinací ICP-OES Agilent 5110 SVDV a systému ESI prepFAST 2 autodilutor byla ověřena přesnost, rozšířený lineární dynamický rozsah a snížení laboratorní zátěže.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• ICP-OES Agilent 5110 SVDV s Dichroic Spectral Combiner a SSRF napájením
• PFA-ST nebulizér, dvoupasseńní skleněná cyklonická komora, Easy-fit 1.8 mm hořák
• ESI prepFAST 2 autodilutor a SC-DX autosampler
• Software ICP Expert pro integrované řízení analýzy, autodiluci a IEC, FACT a FBC korekce

Kalibrace a příprava:

• Multi-elementní standard v 2 % HNO3/1 % HCl, vícenásobná interní standardizace s yttriem
• Automatické přípravy kalibračních řad, autodiluce vzorků a ISTD

Hlavní výsledky a diskuse

• Kalibrační křivky pro Mg a As s koeficientem R2 ≥ 0,9995
• Autodiluce eliminovala nelinearitu signálu (Fe vs. Cu) a obnovila přesnost ve vysokých koncentracích
• Rozšíření lineárního dynamického rozsahu nad standardní kalibrační hodnoty
• Přesné výsledky pro vysoce matricové vzorky (soil CRM) po ředění až 94×
• Automatická kontrola vnitřních standardů, detekce a korekce přítomnosti Y v roztocích
• CCV recoveries stabilní v průběhu 6,5 h (všechny prvky v ± 10 %, RSD < 1,5 %)
• Matrix spike recovery pro pitnou vodu EP-H CRM v rámci ± 30 % i po autodiluci
• Metodické limity detekce (MDL) v řádu μg/L pro více než 30 prvků

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizovaná inline příprava standardů a vzorků minimalizuje manuální zásahy a laboratorní spotřebu skla
• Preskriptivní a inteligentní ředění redukuje opakované analýzy a šetří čas
• Snížení objemu chemického odpadu a provozních nákladů
• Rychlé nasávání a proplach snižují dobu analýzy, spotřebu argonu a energie

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření automatizované autodiluce do dalších analytických metod a matic
• Integrace pokročilých algoritmů a umělé inteligence pro optimalizaci ředících koeficientů
• Propojení s laboratorními informačními systémy pro plně automatizované workflow
• Další vývoj v oblasti real-time korekcí spektrálních interferencí

Závěr

Kombinace Agilent 5110 SVDV ICP-OES s ESI prepFAST 2 autodilutorem poskytuje robustní, přesné a vysoce produktivní řešení pro analýzu složitých environmentálních vzorků podle EPA 200.7. Automatizace ředění a přípravy významně snižuje chybovost, laboratorní náklady a environmentální zátěž.

Reference

1. US EPA Method 200.7: Trace Elements in Water, Solids, and Biosolids by ICP-OES, Rev. 5.0, 2001
2. Agilent Application Note: Synchronous Vertical Dual View (SVDV) for Agilent 5110 ICP-OES, 2016
3. Agilent Application Note: Ultra-fast ICP-OES Determination of Trace Elements by EPA 200.7, 2017
4. Agilent Application Note: FACT Spectral Deconvolution, 2016
5. Agilent Application Note: Fitted Background Correction (FBC), 2014