Analysis of Drinking Water by U.S. EPA Method 200.8 Using ICPMS-2050 with Collision/Reaction Cell

Význam tématu

ICP-MS je nezbytným nástrojem pro stanovení stopových prvků v podzemní, povrchové a pitné vodě. Dodržování normy EPA 200.8 zajišťuje bezpečnost dodávané pitné vody a ochranu zdraví. Implementace kolizní a reakční cely zvyšuje selektivitu měření a minimalizuje interference polyatomových iontů.

Cíle a přehled studie / článku

• Ověřit aplikaci metody EPA 200.8 na ICPMS-2050 s využitím kolizní/reakční cely.
• Porovnat detekční limity a citlivost měření prvků v kolizním a reakčním režimu.
• Posoudit přesnost a stabilitu analýzy na CRM pro povrchovou vodu (JSAC 0302-4a) a na reálném vzorku pitné vody.
• Vyhodnotit dlouhodobou stabilitu pomocí průběžné kalibrační verifikace (CCV) a interních standardů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byly připraveny kalibrační standardy (STD1–STD5) pokrývající koncentrace 0–100 µg/L prvků a interní standardní roztok obsahující Li, Sc, Ga, Y, Rh, In, Tb, Ho, Lu a Bi. Vzorky pitné vody byly okyseleny 1 % HNO₃ a doplněny Au pro stabilizaci rtuti.

• Instrument: ICPMS-2050 se systémovou konfigurací obsahující mini-hořák a cyklónovou komoru.
• Autosampler AS-20 a online přidávání interního standardu (poměr přidání ~9:1).
• Parametry plazmy: RF výkon 1,20 kW, tok plasmového plynu 9,0 L/min, pomocného plynu 1,10 L/min, nosného plynu 0,45 L/min.
• Kolizní plyn (He) pro většinu prvků, reakční plyn (H₂) specificky pro selén (m/z 78) ke snížení interference ⁴⁰Ar³⁸Ar⁺.

Hlavní výsledky a diskuse

Detekční limity (IDL) se v kolizním režimu pohybovaly na úrovni desítek ng/L, pro Se v reakčním režimu dosáhly ~0,02 µg/L. Metodické detekční limity (MDL) splňovaly požadavky EPA. Analýza CRM vykázala zotavení 98–107 %, což potvrzuje přesnost metody. Spike recoveries v pitné vodě (STD3 a STD4) spadaly do rozmezí 94–107 %, vyhovující QC kritériím 70–130 %.

Průběžná kalibrační verifikace během 7hodinové série dosáhla zotavení 90–110 % a interní standardy se pohybovaly v rozsahu 60–125 %, což svědčí o vysoké dlouhodobé stabilitě přístroje.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé zahájení analýzy díky přednastaveným metodám v softwaru LabSolutions™ ICPMS.
• Nižší spotřeba argonu a provozní náklady díky mini-hořáku.
• Vyšší citlivost a selektivita eliminací polyatomových interferencí.
• Vysoká reprodukovatelnost a spolehlivost výsledků v souladu s EPA 200.8.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další matice, např. odpadní vody a průmyslové výluhy.
• Integrace automatizovaných postupů přípravy vzorků a školení softwarových presetů.
• Vývoj pokročilejších kolizních a reakčních plynů pro eliminaci dalších interferencí.
• Využití vysokorozlišovacího ICP-MS pro komplexní studie rozložení izotopů.

Závěr

Aplikace EPA metody 200.8 na systému ICPMS-2050 prokázala vysokou přesnost, citlivost a dlouhodobou stabilitu měření stopových prvků v pitné vodě. Použití kolizní/reakční cely a přednastavených metod usnadňuje implementaci a zvyšuje efektivitu laboratoří, přičemž minimalizuje provozní náklady.

Reference

1. EPA Method 200.8: Determination of Trace Elements in Waters and Wastes by Inductively Coupled Plasma–Mass Spectrometry, Revision 5.4.
2. Application News 01-00572_EN: Analysis of Drinking Water by U.S. EPA Method 200.8 Using ICPMS-2040 with Collision Cell.