Combining full spectrum read-out and innovative automation capabilities for the robust and fast analysis of major and trace elements in fertilizers using ICP-OES
Aplikace | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Charakterizace minerálních kompozic hnojiv je zásadní pro zabezpečení výživy rostlin a udržitelné produkce potravin. Regulace na úrovni EU (Regulation (EU) 2019/1009) stanoví limity pro makroprvky i potenciálně toxické stopové prvky, aby se minimalizovalo riziko přenosu kontaminantů potravinovým řetězcem.
Cílem studie bylo ukázat, jak přístroj Thermo Scientific iCAP PRO XP ICP-OES Duo spolu s iSC-65 Autosamplerem dokáže rychle, přesně a spolehlivě měřit hlavní živiny (K, P, Ca, Mg, S, Na) a stopové kontaminanty (As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb) v pevných a kapalných hnojivech, přičemž doba analýzy na vzorek nepřesáhne 40 s.
Vzorky hnojiv byly mineralizovány uzavřenou mikrovlnnou digescí s kyselinami HNO3 a HCl a poté zředěny. Analýza probíhala v jedno-módu radiačního inteligentního Full Range (iFR) pozorování plazmatu (167–852 nm), což umožnilo bezpřerušované měření všech prvků bez přepínání režimů. Pro zvýšení průchodnosti byl využit autosampler iSC-65 s funkcí Step Ahead, která paralelně provádí výplach během měření.
Byly dosaženy lineární kalibrace pro stopové prvky (0,01–20 mg/L) i makroprvky (do 1500 mg/L) s R2 > 0,9994. Detekční limity (LOD) se pohybují od 0,2 do 28 µg/kg a kvantifikační limity (MLOQ) při ředění 100× od 0,06 do 8,64 mg/kg. Analýza NIST SRM 695 ukázala recovery 86,7–101,4 %. Spike test při nejnižších regulovaných úrovních zaznamenal recovery 90,4–106,7 %. Robustnost metody byla potvrzena nepřetržitým měřením >500 vzorků během 5,6 h, interní standard Sc prokázal stabilitu signálu v rozmezí 86–110 %, kvalifikace CCV zůstala v rozmezí 80–120 %.
Metoda umožňuje výrazné snížení doby analýzy na 36 s na vzorek (úspora 28 %), nepotřebuje diskrétní vzorkovací ventil a vyhovuje legislativním požadavkům na stopové kontaminanty i makroprvky. Jedno-módové měření zvyšuje produktivitu testovacích laboratoří a snižuje provozní komplexitu.
Metodu lze rozšířit na analýzu půd, odpadních vod či potravin, kde je vyžadována vysoká rychlost a citlivost. Princip single-mode analýzy lze aplikovat i na ICP-MS. Další automatizace a pokročilý software přispějí k dalšímu zvýšení průchodnosti laboratoří.
Prezentovaná kombinace iCAP PRO XP ICP-OES Duo a iSC-65 Autosampleru představuje rychlý, robustní a citlivý přístup k analýze hlavních živin a stopových kontaminantů v hnojivech, splňující požadavky moderních zkušebních laboratoří.
ICP-OES
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Charakterizace minerálních kompozic hnojiv je zásadní pro zabezpečení výživy rostlin a udržitelné produkce potravin. Regulace na úrovni EU (Regulation (EU) 2019/1009) stanoví limity pro makroprvky i potenciálně toxické stopové prvky, aby se minimalizovalo riziko přenosu kontaminantů potravinovým řetězcem.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ukázat, jak přístroj Thermo Scientific iCAP PRO XP ICP-OES Duo spolu s iSC-65 Autosamplerem dokáže rychle, přesně a spolehlivě měřit hlavní živiny (K, P, Ca, Mg, S, Na) a stopové kontaminanty (As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb) v pevných a kapalných hnojivech, přičemž doba analýzy na vzorek nepřesáhne 40 s.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky hnojiv byly mineralizovány uzavřenou mikrovlnnou digescí s kyselinami HNO3 a HCl a poté zředěny. Analýza probíhala v jedno-módu radiačního inteligentního Full Range (iFR) pozorování plazmatu (167–852 nm), což umožnilo bezpřerušované měření všech prvků bez přepínání režimů. Pro zvýšení průchodnosti byl využit autosampler iSC-65 s funkcí Step Ahead, která paralelně provádí výplach během měření.
- ICP-OES: Thermo Scientific iCAP PRO XP Duo
- Autosampler: Thermo Scientific iSC-65 se Step Ahead
- Torch: EMT skleněná trubice, cyklonová skleněná komora
- Plyn Ar – chlazení 12,5 L/min, nevbu lizer 0,65 L/min, RF výkon 1150 W
- Software: Qtegra ISDS
Hlavní výsledky a diskuse
Byly dosaženy lineární kalibrace pro stopové prvky (0,01–20 mg/L) i makroprvky (do 1500 mg/L) s R2 > 0,9994. Detekční limity (LOD) se pohybují od 0,2 do 28 µg/kg a kvantifikační limity (MLOQ) při ředění 100× od 0,06 do 8,64 mg/kg. Analýza NIST SRM 695 ukázala recovery 86,7–101,4 %. Spike test při nejnižších regulovaných úrovních zaznamenal recovery 90,4–106,7 %. Robustnost metody byla potvrzena nepřetržitým měřením >500 vzorků během 5,6 h, interní standard Sc prokázal stabilitu signálu v rozmezí 86–110 %, kvalifikace CCV zůstala v rozmezí 80–120 %.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje výrazné snížení doby analýzy na 36 s na vzorek (úspora 28 %), nepotřebuje diskrétní vzorkovací ventil a vyhovuje legislativním požadavkům na stopové kontaminanty i makroprvky. Jedno-módové měření zvyšuje produktivitu testovacích laboratoří a snižuje provozní komplexitu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze rozšířit na analýzu půd, odpadních vod či potravin, kde je vyžadována vysoká rychlost a citlivost. Princip single-mode analýzy lze aplikovat i na ICP-MS. Další automatizace a pokročilý software přispějí k dalšímu zvýšení průchodnosti laboratoří.
Závěr
Prezentovaná kombinace iCAP PRO XP ICP-OES Duo a iSC-65 Autosampleru představuje rychlý, robustní a citlivý přístup k analýze hlavních živin a stopových kontaminantů v hnojivech, splňující požadavky moderních zkušebních laboratoří.
Reference
- Regulation (EU) 2019/1009 of the European Parliament and of the Council of 5 June 2019.
- Analyte Guru blog: How to increase your elemental analysis lab’s productivity.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High throughput and robust analysis of fertilizers using ICP-OES Mike Mourgas1, Sukanya Sengupta2, Daniel Kutscher2, Thermo Fisher Scientific; 1: West Palm Beach, FL 33407; 2: Bremen, Germany, 28199 Table 1. Instrument configuration and typical operating parameters ABSTRACT Analytical testing laboratories…
Klíčová slova
fertilizers, fertilizersoes, oesnebulizer, nebulizerelements, elementsicp, icpradial, radialglass, glassanaylsing, anaylsingtorch, torchifr, ifremt, emtmloq, mloqquantifications, quantificationssectors, sectorstrademarks
Robust and sensitive multi-element determination in vegetable oil using ICP-OES
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 44482 Robust and sensitive multi-element determination in vegetable oil using ICP-OES Authors: Mai Sato1, Yasuo Kuroki1 and Tomoko Vincent2; 1Thermo Fisher Scientific, Japan, 2Thermo Fisher Scientific, Germany Keywords: D-torch, food, ICP-OES, organic solvent, xylene, vegetable oil Goal To…
Klíčová slova
ifr, ifreuv, euvvegetable, vegetablemdl, mdlicap, icapoes, oesicp, icpelements, elementsradial, radialoil, oilduo, duoceramic, ceramicpro, protorch, torchwavelength
Assessing the purity grade of lithium carbonate and lithium hydroxide using ICP-OES
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 001168 Industrial Assessing the purity grade of lithium carbonate and lithium hydroxide using ICP-OES Authors Goal Sukanya Sengupta and Daniel Kutscher To demonstrate the capabilities of the Thermo Scientific™ iCAP™ PRO XP ICP-OES Duo Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
lithium, lithiumbattery, batteryicap, icaptorch, torchsalts, saltsduo, duoeie, eieoes, oesstdev, stdevrec, recelements, elementspro, proicp, icplioh, liohspike
Fast, simple analysis of soil and sediment according to German soil protection regulations
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 44492 Fast, simple analysis of soil and sediment according to German soil protection regulations Authors: Sukanya Sengupta1, Ralf Rohlfing2, and Cristian Cojocariu3 1 Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany 2 Laboratorien Dr. Döring, Bremen, Germany 3 Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
soil, soilhrs, hrsicap, icapicp, icpduo, duooes, oesrecovery, recoveryrobustness, robustnesselement, elementconcentrations, concentrationscertified, certifiedwere, werepro, prostudy, studysrms