Analysis of Traces in Aqueous Solutions with Thermo Scientific ARL PERFORM’X Advanced WDXRF Spectrometer

Význam tématu

Vliv znečištění vodních prostředí těžkými kovy a toxickými prvky je významnou ekologickou výzvou. Potřeba citlivé a přesné kvantifikace těchto látek klade nároky na analytické metody. Metoda rentgenové fluorescenční spektrometrie (WDXRF) umožňuje jednoduchou přípravu vzorku a vysokou opakovatelnost měření.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit schopnosti spektrometru Thermo Scientific ARL PERFORM’X pro stopovou analýzu kovů v roztocích vody. Studie se zabývá stanovením detekčních mezí, linearitou kalibrací a provozními výhodami systému.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala přípravou standardních roztoků o koncentracích 2, 5, 10 a 100 ppm ředěním 1000 ppm zásobního roztoku. Pro získání kalibračních křivek byly měřeny rozmanité prvky. Spektrometr ARL PERFORM’X (2500 W) je vybaven:

• rentgenovou lampou Rh 5GN+ s 50 µm Be oknem a nízkoproudovou žhavicí vláknovou vložkou,
• 6 primárními filtry, 4 kolimátory, až 9 krystaly a 2 detektory (scintilační a plynový),
• ochranou komorou Secutainer, heliovým posuvovým závěrem a heliovým proplachem goniometru,
• volitelnou konfigurací LoadSafe Ultra pro zabezpečení proti prasknutí kapalné cely,
• softwarovým balíkem OXSAS pracujícím pod Windows 10.

Hlavní výsledky a diskuse

Detekční meze závisí na prvku a měřící době 100 s:

• As: 1,1 ppm; Ba: 0,9 ppm; Cd: 1,1 ppm; Co, Cr: 0,3 ppm; Cu, Ni, Zn: 0,2 ppm; Hg: 0,6 ppm; Pb: 0,4 ppm.

Kalibrace pro jednotlivé prvky vykázaly vynikající linearitu. Ukázkový XRF scan prokázal jasné signály rtuti a arsenu v roztoku. Díky heliovému proplachu a robustní konstrukci je dosaženo vysoké stability a opakovatelnosti.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza stopových kovů v řádu minut bez složité přípravy,
• bez nutnosti externího chlazení rentgenky,
• nízké provozní náklady díky úsporné spotřebě helia,
• vhodné použití v monitoringu odpadních a průmyslových vod, QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• miniaturizace a mobilní varianty WDXRF systémů,
• automatizace přípravy vzorků a datové zpracování pomocí umělé inteligence,
• rozšíření na analýzu dalších typů kapalných matric,
• integrované systémy pro nepřetržitý environmentální monitoring.

Závěr

Spektrometr Thermo Scientific ARL PERFORM’X poskytuje spolehlivou, citlivou a rychlou stopovou analýzu těžkých kovů v kapalných vzorcích. Díky pokročilým bezpečnostním prvkům, jednoduchému provozu a minimálním nárokům na údržbu je ideálním nástrojem pro environmentální a průmyslovou analytiku.

Reference

Thermo Fisher Scientific. Application Note AN41677. Analysis of Traces in Aqueous Solutions with Thermo Scientific ARL PERFORM’X WDXRF Spectrometer. 2017.