GCC: Best practices for the analyses of complex samples by ICP-OES and ICP-MS: Streamline workflow for accurate results

Význam tématu

Elementární analýza složitých vzorků pomocí ICP-OES a ICP-MS hraje klíčovou roli v petrochemickém průmyslu, environmentálním monitoringu i v QA/QC kontrolách. Komplexní matice jako ropné destiláty, odpadní vody se znečišťujícími organickými látkami či vzorky s vysokým obsahem pevných částic vyžadují citlivé, robustní a rychlé analytické postupy. Zajištění spolehlivosti výsledků je důležité z hlediska provozní efektivity, prevence koroze zařízení, ochrany životního prostředí i dodržování legislativních norem.

Cíle a přehled článku

Článek se zaměřuje na identifikaci hlavních výzev spojených s analýzou složitých petrochemických a environmentálních vzorků a představuje soubor doporučených postupů a inovací, které zjednodušují analytický workflow a zvyšují přesnost měření. Hlavními cíli jsou optimalizace přípravy vzorků, volba vhodných instrumentačních komponent, metodické přístupy k eliminaci interferencí a představení nejnovějších hardwarových a softwarových řešení.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza vychází z kombinace postupů přípravy vzorků a pokročilých instrumentů:

• Příprava vzorků: mokrá mineralizace pomocí horké desky, horkého bloku a zejména mikrovlnné digesce pro zkrácení doby zpracování.
• Automatizace: použití autosampleru s autodilucí standardů minimalizuje chyby a šetří čas.
• Introdukce vzorku: výběr vhodného systému (koncentrický či vysokoměrný nebulizér, cyklonová komora, keramický či křemenný torch a popřípadě přídavný argonový obalový plyn) podle typu matice.
• Interferenční korekce: nastavení bodů pozadí, použití interelementových korekčních faktorů a práce s kolizně-reakčním buňkým QCell (metody KED a Low Mass Cut-Off) u ICP-MS.
• Instrumenty: Thermo Scientific PRO Series ICP-OES s vertikálním torch, unikátním detektorem CID821 a purged optical path pro vysokou robustnost; Thermo Scientific iCAP RQ a TQ ICP-MS s rychlým connect systémem, vyměnitelnými kužely a Qtegra ISDS softwarem s automatickým autotuningem.

Hlavní výsledky a diskuse

Podle navržených postupů došlo k výraznému snížení doby přípravy vzorků až o desítky minut, zvýšení stability signálu při analýze vzorků s vysokým obsahem solí a zvýšení citlivosti. Keramický d-torch zajistil dlouhodobou stabilitu při analýze mořských vod a fúzních vzorků. Autodiluce standardů a optimalizované softwarové režimy zrychlily nastavení metody a eliminovaly systematické chyby. V ICP-MS přinesly kolizně-reakční buňky efektivní potlačení polyatomických interferencí a tripolární filtr umožnil analýzy s nízkými limity detekce.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená produktivita díky zkrácené přípravě vzorků a automatizaci kroků.
• Vysoká spolehlivost výsledků umožňuje plnit přísné požadavky norem EPA, ASTM i drink water regulací.
• Snížení rizika kontaminace, driftu a výpadků díky optimalizovaným komponentám a systematickým kontrolám.
• Flexibilita pro různé typy matic – od vod až po vysoce viskózní a multireziduální vzorky.

Budoucí trendy a možnosti využití

V oblasti analytické chemie se očekává další rozvoj inteligentního softwaru pro automatizaci ladění, pokročilé autodiluační systémy s podporou strojového učení a miniaturizace přípravných jednotek. Vzroste využití triple-quadrupole ICP-MS pro složitější matice a speciační analýzy v kombinaci s chromatografií. Trendem je také rozšíření on-line monitoringových stanic a integrace s laboratorními informačními systémy pro rychlejší rozhodování.

Závěr

Shrnutí ukazuje, že souhra optimalizované přípravy vzorků, správné volby instrumentačních komponent a moderních metod korekce interferencí výrazně zlepšuje kvalitu, rychlost a konzistenci analýz složitých vzorků. Implementace doporučených postupů zvyšuje spolehlivost dat a usnadňuje plnění regulačních požadavků.

Reference

Žádné explicitně uvedené reference.