WCPS: Application of Collision/Reaction Cell ICP-MS to the Analysis of Variable and Unknown Samples

Význam tématu

Vysoká složitost a variabilita matric neznámých vzorků představuje při kvantitativní analýze stopových prvků významnou výzvu. Interferenční polyatomické ionty vznikající z komponent vzorku nebo plazmového média mohou falsifikovat výsledky. Vývoj univerzální metody, která minimalizuje ladění pro každou matrici a prvek, zkracuje dobu přípravy metody a umožňuje rutinní analýzu neznámých vzorků s vysokou spolehlivostí.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat výhody použití inertního kolizně-reakčního celového režimu ICP-MS (He kolizní plyn + energie diskriminace) pro analýzu proměnných a neznámých vzorků bez nutnosti specifického ladění podmínek pro každý prvek či matrici. Studie porovnává konvenční ICP-MS bez buněk, reakční režim s aktivními plyny a kolizní inertní režim s netargetovanou eliminací interferencí.

Použitá metodika a instrumentace

• ICP-MS Agilent 7500a/7500c s oktopolovým kolizním celou.
• Štítová keramická hořáková tryska pro úzkou energetickou distribuci iontů.
• Kolizní režim s heliem (5 mL/min) a energie diskriminace (ED ~ 4 V) pro nejobecnější odstranění polyatomických interferentů.
• Porovnání se standardním režimem a s reakcí s H2 pro ukázku omezení aktivních plynů.

Hlavní výsledky a diskuse

• V inertním kolizním režimu s ED došlo k nelineárním poklesům intenzit interferentních polyatomů, zatímco monatomické analyty zůstaly zachovány.
• Odstraněny interferenční vrstvy SO, S2, SO2, ArS a další v prostředí 2 % H2SO4, navzdory absenci specifického ladění.
• Dosahována spolehlivá semikvantitativní kalibrace pro přibližně 60 prvků v různých referenčních matricích (řeka, pitná voda, emissní roztok), bez korekčních rovnic.
• Reakční režim s aktivními plyny vykazoval ztrátu citlivosti některých analytů a vznik nových interferencí, což vyžadovalo komplexní ladění pro každý prvek.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá multielementová analýza neznámých vzorků s minimální přípravou metody.
• Univerzální provozní podmínky pro široké spektrum matric bez potřeby speciálních korekcí.
• Vysoká robustnost vůči proměnlivosti složení vzorku, ideální pro rutinní QA/QC a průmyslovou analytiku.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšíření kolizních technologií s cílem snížit detekční limity pro slabě ionizovatelné prvky (např. As, Se).
• Integrace umělé inteligence pro automatické vyhodnocení zbytkových interferencí a optimalizaci ED.
• Vývoj modulárních buněk umožňujících adaptaci na speciální analytické potřeby bez složitého přeladění.

Závěr

Použití inertního kolizního režimu ICP-MS s heliem a energií diskriminace představuje univerzální přístup k eliminaci polyatomických interferentů bez specifického ladění pro každou matrici či prvek. Metoda výrazně zjednodušuje multielementovou analýzu neznámých vzorků, zvyšuje robustnost a zkracuje dobu vývoje analytických postupů.

Reference

• McCurdy E., Potter D., Woods G., Wilbur S., Agilent Technologies, Pub. 5989-0664EN