Microwave Plasma Atomic Emission Spectroscopy (MP-AES) - Measuring metals in wine and food handbook
Příručky | 2022 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Metoda Microwave Plasma Atomic Emission Spectroscopy (MP-AES) představuje moderní alternativu k běžným technikám AA a ICP-OES/MS. Využívá magnetronem vzbuzenou dusíkovou plazmu (5000 K), poháněnou dusíkem z generátoru nebo stlačeného vzduchu, čímž odstraňuje potřebu drahých či hořlavých plynů a výrazně snižuje provozní náklady. Díky vysoké teplotě plazmy nabízí vynikající detekční limity, široký dynamický rozsah a odolnost vůči složitým matricím.
Primárním cílem je demonstrovat univerzální využitelnost MP-AES v oblasti enologie, potravinářské a zemědělské analytiky. Text nabízí teoretický úvod, popis instrumentace, metodiku přípravy vzorků a přehled klíčových aplikací:
Všechny aplikace využívají Agilent 4100/4200 MP-AES s integrovaným vlhčením plazmového plynu, volitelným generátorem dusíku 4107 a autosamplerem SPS. Standardní vzduch-dusíková plazma (bez hořlavin) je kombinována se specializovanou vlnovodnou soustavou a Peltier-chlazeným CCD detektorem. Vzorky se připravují jednoduchým kyselinným trávením (mikrovlnné či varné) nebo on-line extrakcemi (DTPA, amoniakální roztoky), následovanými přímou analýzou, bez potřeby modifikátorů či ionizačních pufrů.
Metoda dosahuje:
Porovnání s FAAS a ICP-OES: shoda výsledků (>98 % korelace), avšak MP-AES eliminuje výměnu hořáků, doplňování acetylénu/nitroz oxidu a zjednodušuje přípravu vzorků.
Očekává se širší nasazení MP-AES v QA/QC potravinářství, enologii a zemědělství. Příští kroky zahrnují:
MP-AES je robustní, nákladově efektivní a snadno ovladatelná technologie umožňující rychlou multi-prvkovou analýzu řady zemědělských, potravinářských a vinohradnických vzorků. Jeho unikátní vlastnosti – bezdutiny provoz na dusík, vysoká teplota plazmy a široký dynamický rozsah – přinášejí laboratorím výhody v podobě snížených nákladů, zvýšené bezpečnosti a širších analytických možností.
1. Nelson et al., “Elemental Profiling of Malbec Wines…”, Am. J. Enol. Vitic., 2015.
2. Tanabe et al., “Total arsenic analysis in Californian wines…”, J. Anal. At. Spectrom., 2016.
3. Drvodelic & Cauduro, “Determination of metals in wine…”, Agilent 5991-6159EN, 2015.
4. Tanabe et al., “Determination of metals in foodstuffs…”, Agilent 5991-3613EN, 2015.
5. Kulikov, “Determination of available micronutrients…”, Agilent Application Note, 2018.
6. Vummiti, “Total metals analysis of digested plant tissue…”, Agilent Application Note, 2020.
7. Guerin et al., “Exchangeable cations in soil extracts…”, Agilent Application Note, 2021.
GD/MP/ICP-AES
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, CEM
Souhrn
Význam tématu
Metoda Microwave Plasma Atomic Emission Spectroscopy (MP-AES) představuje moderní alternativu k běžným technikám AA a ICP-OES/MS. Využívá magnetronem vzbuzenou dusíkovou plazmu (5000 K), poháněnou dusíkem z generátoru nebo stlačeného vzduchu, čímž odstraňuje potřebu drahých či hořlavých plynů a výrazně snižuje provozní náklady. Díky vysoké teplotě plazmy nabízí vynikající detekční limity, široký dynamický rozsah a odolnost vůči složitým matricím.
Cíle a přehled studie
Primárním cílem je demonstrovat univerzální využitelnost MP-AES v oblasti enologie, potravinářské a zemědělské analytiky. Text nabízí teoretický úvod, popis instrumentace, metodiku přípravy vzorků a přehled klíčových aplikací:
- Stanovení těžkých kovů (As, Pb, Cd, Cr) a běžných prvků (Ca, K, Mg, Na, P, Fe, Mn, Zn) ve víně.
- Profilování odrůd Malbec a geografického původu pomocí prvkové signatury.
- Analýza kovů v potravinách: rýžová mouka, mléko, ovocné šťávy, nápoje, mořské plody, železné a dusíkaté matrice, půdní extrakty.
- Stanovení makro- a mikronutrientů v půdách (DTPA a amoniakální extrakty) a v rostlinné biomase.
Použitá metodika a instrumentace
Všechny aplikace využívají Agilent 4100/4200 MP-AES s integrovaným vlhčením plazmového plynu, volitelným generátorem dusíku 4107 a autosamplerem SPS. Standardní vzduch-dusíková plazma (bez hořlavin) je kombinována se specializovanou vlnovodnou soustavou a Peltier-chlazeným CCD detektorem. Vzorky se připravují jednoduchým kyselinným trávením (mikrovlnné či varné) nebo on-line extrakcemi (DTPA, amoniakální roztoky), následovanými přímou analýzou, bez potřeby modifikátorů či ionizačních pufrů.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosahuje:
- Detekčních limitů řádu 0,01–100 µg/L pro různé prvky.
- Lineární kalibrační rozsahy napříč prvky (0–200 mg/L).
- Spolehlivých výsledků CRM v souladu s certifikovanými hodnotami (obvykle 90–110 % recovery).
- Vysoké stabilita měření (<3 % RSD po 6–8 h continuous).
Porovnání s FAAS a ICP-OES: shoda výsledků (>98 % korelace), avšak MP-AES eliminuje výměnu hořáků, doplňování acetylénu/nitroz oxidu a zjednodušuje přípravu vzorků.
Přínosy a praktické využití metody
- Nižší náklady na plyn a údržbu laboratoře.
- Vylepšená bezpečnost: bez hořlavých plynů, možnost nočního provozu bez dozoru.
- Víceprvková analýza s vysokou produktivitou – měření za minuty.
- Schopnost stanovit prvky náročné na excitaci (P, B) a těžké kovy v potravinářských a environmentálních vzorcích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se širší nasazení MP-AES v QA/QC potravinářství, enologii a zemědělství. Příští kroky zahrnují:
- Automatizaci a robotizaci přípravy vzorků.
- Integraci s chemometrickou analýzou dat pro sledování původu a kvality surovin.
- Vývoj příslušenství pro speciální aplikace, jako je hydride generace či vaporizace.
Závěr
MP-AES je robustní, nákladově efektivní a snadno ovladatelná technologie umožňující rychlou multi-prvkovou analýzu řady zemědělských, potravinářských a vinohradnických vzorků. Jeho unikátní vlastnosti – bezdutiny provoz na dusík, vysoká teplota plazmy a široký dynamický rozsah – přinášejí laboratorím výhody v podobě snížených nákladů, zvýšené bezpečnosti a širších analytických možností.
Reference
1. Nelson et al., “Elemental Profiling of Malbec Wines…”, Am. J. Enol. Vitic., 2015.
2. Tanabe et al., “Total arsenic analysis in Californian wines…”, J. Anal. At. Spectrom., 2016.
3. Drvodelic & Cauduro, “Determination of metals in wine…”, Agilent 5991-6159EN, 2015.
4. Tanabe et al., “Determination of metals in foodstuffs…”, Agilent 5991-3613EN, 2015.
5. Kulikov, “Determination of available micronutrients…”, Agilent Application Note, 2018.
6. Vummiti, “Total metals analysis of digested plant tissue…”, Agilent Application Note, 2020.
7. Guerin et al., “Exchangeable cations in soil extracts…”, Agilent Application Note, 2021.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Microwave Plasma Atomic Emission Spectroscopy (MP-AES)
2021|Agilent Technologies|Příručky
January 2021 Edition Microwave Plasma Atomic Emission Spectroscopy (MP-AES) Application eHandbook AGILENT TECHNOLOGIES Atomic Spectroscopy Solutions > Search entire document Table of contents How Microwave Plasma Atomic Emission Spectroscopy works 4 The benefits of MP-AES 6 Why switch from FAAS…
Klíčová slova
aes, aestechnologies, technologiesagilent, agilentelement, elementfaas, faaswavelength, wavelengthapplications, applicationsagriculture, agriculturemicrowave, microwaveplasma, plasmaatomic, atomicnebulizer, nebulizersample, sampleauto, autofood
Determination of macro and micronutrients in plants using the Agilent 4200 MP AES
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Determination of macro and micronutrients in plants using the Agilent 4200 MP AES Application note Food and Agriculture Authors Clayton G. Liberato1, Juan A. V. A. Barros1, Alex Virgilio1, Raquel C. Machado2, Ana Rita A. Nogueira2, Joaquim A. Nóbrega1, Daniela…
Klíčová slova
emission, emissionmicronutrients, micronutrientsplant, plantmicrowave, microwavemacro, macrosolvaflex, solvaflexspectrochemical, spectrochemicalplasma, plasmaatomic, atomicaes, aeselement, elementspeedwave, speedwaveviewing, viewingplants, plantsdigested
Determination of metals in wine using the Agilent 4100 Microwave Plasma-Atomic Emission Spectrometer
2013|Agilent Technologies|Aplikace
Determination of metals in wine using the Agilent 4100 Microwave Plasma-Atomic Emission Spectrometer Application note Food Testing and Agriculture Authors Neli Drvodelic and John Cauduro Agilent Technologies Mulgrave, Victoria, Australia Introduction The concentrations of certain metals in wine are of…
Klíčová slova
wine, wineaes, aesegcm, egcmmetals, metalselement, elementfaa, faarunning, runningoneneb, onenebspraychamber, spraychambersample, samplecyclonic, cyclonicsamples, samplesnitrogen, nitrogenuptake, uptakeagilent
Elemental profiling of Malbec Wines for geographical origin using an Agilent 4200 MP-AES
2015|Agilent Technologies|Aplikace
Elemental profiling of Malbec Wines for geographical origin using an Agilent 4200 MP-AES Application note Food testing Authors Jenny Nelson1-3 Helene Hopfer1-2 Greg Gilleland3 Daniel Cuthbertson3, Roger Boulton1, Susan E. Ebeler1-2 1 Department of Viticulture and Enology, University of California,…
Klíčová slova
carlos, carlostupungato, tupungatosan, sanaltamira, altamiraperal, peralnapa, napaluján, lujánmalbec, malbecwines, winesconsulta, consultawine, winegeographical, geographicalcompuertas, compuertasgualtallary, gualtallaryveeder