High Throughput, Direct Analysis of Seawater using the Agilent 7800 ICP-MS with HMI for Aerosol Dilution

Význam tématu

Analýza mořské vody na stopové kovy je klíčová pro sledování kvality životního prostředí, ochranu mořských ekosystémů a zajištění bezpečnosti mořských plodů. Přímá a rychlá detekce ultratrace koncentrací prvků jako Ni, Cu, Zn, Cd a Pb umožňuje okamžité hodnocení kontaminace bez náročných přípravných postupů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo ověřit schopnost Agilent 7800 ICP-MS vybaveného systémem High Matrix Introduction (HMI) a automatickým vstřikováním vzorku ISIS 3 přímo analyzovat vysoce mineralizované vzorky mořské vody bez předchozího zředění či prekoncentrace. Studie porovnává novou metodu s existujícím postupem Agentury pro životní prostředí (EA) využívající iminodiacetátovou prekoncentraci.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byla použita:

• ICP-MS Agilent 7800 s rozhraním HMI pro aerosolovou ředící techniku
• ORS4 celula pracující v heliumové kolizní režimu pro potlačení polyatomických interferencí
• Systém ISIS 3 pro smyčkovou automatickou injekci vzorku (objem 300 µl) do nosného proudu
• Autosampler Agilent SPS 4, koncentrační ioniční interní standardy Rh a Ir přidávané online
• Standardní systém nebulizace s Micromist kónickým nebulizérem a argonovým zvlhčovačem plynu

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární rozsah kalibrace v matici mořské vody a dosažení interních detekčních limitů v rozmezí 0,0038–0,049 µg/L při MDL 0,011–0,22 µg/L pro cílové prvky. Porovnání s referenčními vzorky Quasimeme i interními kontrolními AQC ukázalo vynikající shodu s očekávanými hodnotami (odchylky v řádu jednotek procent). Spike recoveries v různých slaných a brakických vzorcích byly v průměru 99–104 %. Průměrný čas na vzorek včetně oplachu činil přibližně 60 s a internal standardy vykazovaly stabilitu signálu v rámci ±20 % po celou dobu 45 vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

Nová metoda výrazně zjednodušuje workflow eliminací nákladných činidel a časově náročných kroků prekoncentrace. Automatizované ředění aerosolu v HMI a injekce vzorku pomocí ISIS 3 zkracují dobu analýzy, omezují riziko kontaminace a vyžadují menší odbornou obsluhu. Metoda je vhodná pro rutinní monitoring pobřežních, estuárních i otevřenomořských vod.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikace na další složité matrice (např. průmyslové odpadní vody), integrace s předkoncentračními technikami in situ a vývoj vícekanálových autosamplerů pro paralelní zpracování vzorků. Dále bude možné sledovat širší spektrum prvků a využívat strojové učení pro automatickou detekci abnormálních výsledků v reálném čase.

Závěr

Agilent 7800 ICP-MS s HMI a ISIS 3 poskytuje spolehlivou, rychlou a vysoce citlivou metodu pro přímou analýzu mořské vody. Dosahuje požadovaných detekčních limitů, minimalizuje zásahy do vzorku a nabízí vysokou průchodnost pro rutinní operativní monitoring.

Reference

• Fletcher S.; Woods G. High Throughput, Direct Analysis of Seawater using the Agilent 7800 ICP-MS with HMI for Aerosol Dilution. Agilent Technologies; 2017; Publication number: 5991-7936EN.