Evaluation of a novel nebulizer using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer

Význam tématu

V oblasti ICP-OES analýzy je kvalita nebulizace klíčová pro citlivost, přesnost a široké spektrum vzorků, včetně roztoků s vysokým obsahem solí, kyselin i organických rozpouštědel. Univerzální, odolný a vysoce efektivní nebulizér usnadňuje každodenní provoz, eliminuje časté ucpávání a snižuje náklady na více speciálních typů rozprašovačů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo porovnat nový polymerní Flow Blurring nebulizér OneNeb se standardním skleněným koncentickým nebulizérem v rámci Agilent 725 ICP-OES. Hodnotila se transportní efektivita při různých průtocích, detekční limity, reprodukovatelnost a dlouhodobá stabilita v různých matricích, včetně silných kyselin (HF), vysoké koncentrace solí a běžných organických rozpouštědel.

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení transportní efektivity a detekčních limitů byly provedeny měření:

• Transportní efektivita (TE) při standardním odběru 0,7 mL/min a při nízkých průtocích od 40 µL/min.
• Detekční limity (30 s čtení, 10 replikací, stabilizace 30 s) pro řadu prvků v 2–6 % HNO₃.
• Dlouhodobá stabilita signálu (replicate read time 10 s, 6 replikací) při použití organických rozpouštědel ShellSol a diisobutylketonu.

Použitá instrumentace

• ICP-OES Agilent 725 s radiálně sledovanou plazmou a CCD detektorem pokrývajícím 167–785 nm
• SPS 3 Sample Preparation System
• Standardní demontovatelná hořáková trubice 0,38 mm (quartz injection tube)
• Spray komory: skleněná single-pass a double-pass cyclonická
• Nebulizéry: OneNeb (Agilent 2010126900) a skleněný koncentický nebulizér

Hlavní výsledky a diskuse

OneNeb dosáhl u standardního průtoku ekvivalentní transportní efektivity (~6 %) jako vysoce výkonný skleněný koncentický nebulizér. Při nízkých odběrech (40–100 µL/min) TE stoupla na 17,7–31,4 % ve single-pass režimu a až 48,7 % pro organická rozpouštědla, což umožňuje analýzu vzorků s omezeným objemem. Detekční limity OneNeb byly lepší či shodné u všech testovaných prvků (včetně Al, As, Ba, Cd, Cu, Fe, K, Na aj.), a to ve vodném roztoku 2–6 % HNO₃. Dlouhodobá stabilita signálu v organických matricích prokázala výbornou chemickou odolnost a mechanickou stálost bez blokování během hodinových provozů. Skleněný koncentický nebulizér vykazoval v kontinuálním provozu s vysokým TDS časté ucpávání, kdežto OneNeb zůstal otevřený po týdny bez nutnosti čištění.

Přínosy a praktické využití metody

OneNeb nabízí:

• Univerzální provoz ve vodných, kyselých, slaných i organických matricích
• Vysokou transportní efektivitu i při nízkém odběru vzorku
• Výbornou chemickou odolnost vůči HF a běžným organickým rozpouštědlům
• Odolnost vůči ucpávání a mechanickou robustnost oproti křehkému sklu
• Jednotný přístroj pro různé analytické potřeby, zjednodušení metodiky a úsporu nákladů

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj univerzálních nebulizérů bude směřovat k optimalizaci pro ultra-nízké průtoky v mikro-výzkumu, integraci se systémy micro-sampling a automatizaci čištění. Využití ve spojení s ICP-MS, speciálními detektory a pro studie v bioanalýze, environmentální chemii či průmyslové QA/QC bude dále rozšiřovat analytický potenciál Flow Blurring technologií.

Závěr

OneNeb s Flow Blurring technologií se osvědčil jako spolehlivý a univerzální nebulizér pro ICP-OES, který překonává skleněné koncentické typy v transportní efektivitě, detekčních limitech, chemické odolnosti i odolnosti vůči ucpávání. Je cenově konkurenceschopný a výrazně usnadňuje provoz jediné přístrojové sestavy pro širokou škálu vzorků.

Reference

• J. Moffett, G. Russell, J. P. Lener. Evaluation of a novel nebulizer using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer. Agilent Technologies Application Note, 2011.