Increasing Productivity and Reducing Costs With Fast Sequential Mode for Atomic Absorption Spectroscopy

Význam tématu

Efektivní multi-prvková analýza v plamenové atomové absorpci (FAAS) hraje klíčovou roli v průmyslové i výzkumné praxi. Rostoucí počet vzorků a požadavky na určení širšího spektra prvků si vyžadují vyšší vzorkový výkon, nižší spotřebu plynu a menší objemy vzorků. Zlepšení těchto parametrů přináší výrazné snížení nákladů na analýzy a zrychlení laboratorních procesů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat konvenční režim FAAS s novým režimem Fast Sequential (FS) a jeho kombinací s technologií PROMT acquisition. Analýza zahrnovala měření devíti prvků (Cr, Ag, Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Pb, Mg) v 20 vzorcích za použití autosampleru a standardního kalibračního postupu, včetně nulového vzorku a tří standardů.

Použitá metodika a instrumentace

• Režim Fast Sequential (FS): jednorázová aspirace vzorku a rychlá výměna vnitřních dutých katodových lamp pomocí vysokorychlostního monochromátoru.
• PROMT acquisition: automatické ukončení integrace signálu po dosažení požadované přesnosti nebo uplynutí přednastaveného času (0,5 % přesnosti nebo 5 s).
• Konvenční FAAS: opakovaná aspirace pro každý prvek samostatně.
• Instrumentace:
  • Agilent 240FS/280FS (Fast Sequential AA spektrometry)
  • SPS 4 autosampler
  • Acetylén jako palivový plyn (2 L/min)

Hlavní výsledky a diskuse

• Konvenční režim: 9 prvků měřeno v 20 vzorcích za 95 minut; spotřeba acetylénu přibližně 190 L.
• Fast Sequential (FS): stejná analýza za 52 minut, úspora času přes 45 %.
• FS + PROMT acquisition: časová úspora až na 36 minut, snížení spotřeby plynu o 62 % (72 L acetylénu).
• Spotřeba vzorku pod 10 mL na jedno měření 9 prvků, významné snížení objemu odpadu a nákladů na reagencie.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená produktivita: možnost měřit více prvků v jednom vzorku v čase pod 2 minuty.
• Nižší provozní náklady díky snížené spotřebě plynu a vzorků.
• Jednoduché nastavení a rychlý vývoj metod bez nutnosti externích příslušenství.
• Minimální objem odpadu, což vede k úsporám na likvidaci a reagenciích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Dynamické řízení metody pomocí umělé inteligence pro optimalizaci pořadí prvků a dobu integrace.
• Rozšíření multi-prvkové akvizice o novější detektory a automatizační prvky.
• Integrace FS režimu s vysokokapacitními autosamplery a robotickými systémy pro pásové zpracování vzorků.
• Další optimalizace spotřeby reagencií a ekologických parametrů analýzy.

Závěr

Implementace režimu Fast Sequential v kombinaci s PROMT acquisition výrazně zrychluje multi-prvkovou analýzu v plamenové atomové absorpční spektroskopii, snižuje spotřebu plynu a objem vzorků a tím i náklady. Metoda nabízí jednoduché nastavení bez přídavných modulů, což přispívá k vyšší efektivitě a udržitelnosti laboratorních procesů.