Nickel-Plated Sampler Cones Last Longer

Význam tématu

V oblasti hmotnostní spektrometrie s plazmou (ICP-MS) je stabilita a životnost sampler kuželů klíčová pro udržení citlivosti, přesnosti a spolehlivosti analýz, zejména při práci s agresivními vzorkovými matricemi (např. kyselina chlorovodíková, aqua regia). Korozní opotřebení měděné základny standardních kuželů vede k častějšímu čištění, výpadkům provozu a degradaci analytického výkonu.

Cíle a přehled článku

Článek představuje řešení korozního opotřebení sampler kuželů prostřednictvím niklového pokovení. Hlavními cíli jsou:

• prokázat prodloužení životnosti kuželů,
• snížit četnost a dobu údržby,
• zachovat nebo zlepšit analytickou stabilitu ve srovnání s originálními měděnými kužely.

Použitá metodika a instrumentace

Testování probíhalo na přístrojích Agilent ICP-MS modelech 7700, 7800, 7900 (jednočtvercová řada) a 8800, 8900 (trojčtvercová řada). Experimentální podmínky zahrnovaly kontinuální provozní běh s 10% roztokem aqua regia po dobu přesahující 1 000 hodin. Srovnávány byly:

• standardní platinum-tipped sampler kužel s měděnou základnou,
• níklově pokovené kužely s platinum špičkou,
• níklově pokovené kužely s niklovou špičkou.

Sledovány byly známky korozního opotřebení (mikroskopická i vizuální), doba mezi jednotlivými čistícími cykly a celková doba údržby.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky ukázaly:

• více než dvojnásobné prodloužení životnosti platinum-tipped Ni-pokoveného kužele ve srovnání se standardním platinum/měď,
• snížení frekvence čištění o více než trojnásobek,
• možnost provést jednoduchý jednorázový čistící cyklus pouze v ultrazvukové lázni s vodou,
• prakticky žádné známky měděné koroze ani po 1 090 hodinách provozu s aqua regia matricí.

Diskuse potvrzuje, že nikl tvoří účinnou bariéru proti agresivním kyselinám a minimalizuje uvolňování mědi, což příznivě ovlivňuje stabilitu detekčních signálů.

Přínosy a praktické využití metody

Zavedení niklového pokovení sampler kuželů přináší:

• nižší náklady na údržbu díky prodlouženým intervalům mezi čištěními,
• snadnější a rychlejší údržbové postupy bez nutnosti použití agresivních čisticích činidel,
• vyšší provozní dostupnost přístrojů a konzistentní analytický výkon, zejména v laboratořích zabývajících se analýzou potravin a životního prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry dalšího rozvoje zahrnují:

• optimalizaci povrchových úprav pro další redukci adheze nečistot,
• rozšíření pokovení na další kovové komponenty cesty vzorku,
• využití obdobných povrchových technologií v jiných spektrometrických systémech.

Závěr

Nikl-pokovené sampler kužely představují efektivní řešení korozních problémů při analýzách agresivních matric v ICP-MS. Provozní testy potvrdily výrazné zlepšení životnosti, snížení údržby a zachování analytické kvality. Doporučuje se pro uživatele zaměřené na vysoce korozivní aplikace, zejména v oborech potravinářství a environmentální analytiky.

Reference

• Agilent Technologies. Nickel-Plated Sampler Cones Last Longer. Application Note 5994-1524EN, October 2019.