Agilent 4200 Microwave Plasma-Atomic Emission Spectrometer

Význam tématu

Analytická metoda založená na mikrovlnouplazmové emisní spektrometrii (MP-AES) představuje moderní přístup k multi­elementární analýze stopových a makroprvků. Díky nízkým detekčním limitům dosahujícím subppb úrovní, vyšší citlivosti než plamenová atomová absorpce a eliminaci hořlavých plynů výrazně roste bezpečnost laboratoře a klesají provozní náklady. Tento přístup otevírá nové možnosti v průmyslové i výzkumné praxi.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje přístroj Agilent 4200 MP-AES a demonstruje jeho výhody oproti konvenčním technikám atomové spektrometrie. Klíčovým cílem je ukázat:

• možnosti provozu na vzduch/nitrogen bez nutnosti hořlavých plynů,
• ekonomický dopad snížených nákladů na plyn a energii,
• všestrannost v aplikacích potravinářství, geochemie, petrochemie či environmentálních analýz.

Použitá metodika

Metoda využívá magneticky excitovanou mikrovlnnou plazmu, kde je k její stabilizaci použit průtok dusíku generovaného z laboratorního vzduchu. Vertikálně orientovaný plazmový hořák s osovým pohledem zajišťuje vysokou citlivost i u komplexních matric. Spektrální analýza probíhá na čipovém CCD detektoru se simultánním měřením signálu i pozadí. Software automaticky volí optimální vlnové délky a korigující parametry, včetně technik FLIC a IEC pro potlačení interferencí.

Použitá instrumentace

• Agilent 4200 Microwave Plasma-Atomic Emission Spectrometer
• Dusíkový generátor Agilent 4107 pro provoz plazmy
• Magnetronová mikrovlnná jednotka a laděný vlnovod
• Vertikální inertní hořák a automatický torch loader
• CCD detektor širokého spektrálního rozsahu
• Externí plynový modul (EGCM) pro analýzu organických matric
• Software MP Expert s aplikacemi a automatickou optimalizací

Hlavní výsledky a diskuse

Testování na standardních matricích (např. potravinářských, půdních či geochemických vzorcích) ukázalo:

• detekční limity subppb pro prvky Ag, Au, Pb, As, Se a Hg,
• lineární dynamický rozsah přes tři řády s korelačním koeficientem blížícím se 1,00000,
• vysokou přesnost měření (recuperace 93–109 %) u referenčních materiálů,
• odolnost vůči vysokým koncentracím rozpuštěných solí (TDS až 3 %) díky FLIC dekonvoluci,
• stabilitu signálu <2 % RSD při kontinuálním provozu nad 12 hodin.

Přínosy a praktické využití metody

Tato technologie umožňuje:

• výrazné snížení nákladů na provoz díky eliminaci hořlavých a drahých plynů,
• bezpečnější provoz včetně vzdálených a terénních laboratoří,
• zvýšení produktivity až dvojnásobné oproti plamenové AA,
• univerzální aplikaci v potravinářském a zemědělském sektoru, geochemii, petrochemii, výrobních procesech i environmentálním monitoringu,
• jednoduché ovládání a rychlé nasazení pro uživatele s minimálními školeními.

Budoucí trendy a možnosti využití

Výhledově lze očekávat další rozšíření MP-AES včetně:

1. integrace s automatizovanými vzorkovači a robotizovanými systémy,
2. implementace vzdáleného monitoringu a internetu věcí pro průmyslové provozy,
3. rozšíření spektra analyzovatelných prvků zejména v bioanalytických a klinických aplikacích,
4. vazbu na chemické chromatografické techniky pro rozšířenou selektivitu,
5. použití umělé inteligence pro autonomní optimalizaci měření.

Závěr

Agilent 4200 MP-AES představuje efektivní, bezpečnou a ekonomickou alternativu k tradičním plamenovým a ICP technikám. Provoz na vzduch, nulové emise z palivových plynů, nízké detekční limity a robustní konstrukce dělají z této metody ideální nástroj pro rozmanité analytické požadavky moderního průmyslu a výzkumu.