Accurate determination of arsenic and selenium in environmental samples using triple quadrupole ICP-MS
Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Arsen a selen patří mezi klíčové prvky sledované v environmentální analytice – arsen jako karcinogenní kontaminant a selen jako esenciální mikroprvek s významnými zdravotními funkcemi. Přesná kvantifikace těchto prvků v půdách, sedimentech a horninách je zásadní pro hodnocení rizik kontaminace potravinových řetězců a pro pochopení geochemických cyklů v přírodních systémech.
Hlavním cílem bylo ověřit schopnost ICP-MS v módu triple quadrupole (TQ-O₂) pro spolehlivou analýzu stopového arsenu a selenu v matricích bohatých na vzácné zeminové prvky (REE), které vytvářejí silné spektrální interference ve standardních módech. Studie porovnává čtyři provozní režimy měření včetně TQ-O₂ a tří klasických single quadrupole (SQ) módu.
Vzorky (andesitový standard AGV-1 a hlubinný pelagický sediment) byly mineralizovány v PTFE nádobách s HNO₃, HF a HClO₄ při zvýšené teplotě. Po odpaření byly vzorky rekonstituovány v HNO₃/MeOH a dále ředěny 1:10. Do všech roztoků byl přidán interní standard Lutetium (1 μg·L⁻¹). Kalibrace probíhala v rozsahu 0,2–5 μg·L⁻¹ s 2 % HNO₃ a 2 % methanol.
Instrumentace:
Porovnání pozadím ekvivalentních koncentrací (BEC) ukázalo, že TQ-O₂ dosahuje BEC 75As ~30 ng·L⁻¹ a 78–82Se v rozmezí 23–60 ng·L⁻¹, zatímco v SQ módech se hodnoty pohybovaly v řádu jednotek až stovek μg·L⁻¹ kvůli nedostatečnému odstranění REE interference. Spike recovery testy v roztoku s 5 mg·L⁻¹ REE daly 99–102 % pro 1 μg·L⁻¹ As a Se. Analýza CRM AGV-1 prokázala shodu As (0,892 μg·g⁻¹ naměřeno vs. 0,88 μg·g⁻¹ certifikováno), selen byl pod LOQ. Pelagický sediment vykázal 1,303 μg·g⁻¹ As a 0,109 μg·g⁻¹ Se. Po spike add-backu byly recovery 93–98 %.
Režim TQ-O₂ nabízí spolehlivé a vysoce citlivé stanovení arseniku a selenu v náročných matricích s vysokým podílem REE bez potřeby korekčních rovnic. Široké možné uplatnění v geochemii, monitoringu půd a vod, potravinové bezpečnosti a průmyslové kontroly kvality.
Triple quadrupole ICP-MS v módu TQ-O₂ se ukázal jako efektivní řešení pro určování arsenu a selenu v matrice obsahující vysoké koncentrace REE. Metoda přináší výrazně nižší BEC, vysokou přesnost a reprodukovatelnost bez složitých matematických korekcí.
ICP/MS, ICP/MS/MS
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Arsen a selen patří mezi klíčové prvky sledované v environmentální analytice – arsen jako karcinogenní kontaminant a selen jako esenciální mikroprvek s významnými zdravotními funkcemi. Přesná kvantifikace těchto prvků v půdách, sedimentech a horninách je zásadní pro hodnocení rizik kontaminace potravinových řetězců a pro pochopení geochemických cyklů v přírodních systémech.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo ověřit schopnost ICP-MS v módu triple quadrupole (TQ-O₂) pro spolehlivou analýzu stopového arsenu a selenu v matricích bohatých na vzácné zeminové prvky (REE), které vytvářejí silné spektrální interference ve standardních módech. Studie porovnává čtyři provozní režimy měření včetně TQ-O₂ a tří klasických single quadrupole (SQ) módu.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky (andesitový standard AGV-1 a hlubinný pelagický sediment) byly mineralizovány v PTFE nádobách s HNO₃, HF a HClO₄ při zvýšené teplotě. Po odpaření byly vzorky rekonstituovány v HNO₃/MeOH a dále ředěny 1:10. Do všech roztoků byl přidán interní standard Lutetium (1 μg·L⁻¹). Kalibrace probíhala v rozsahu 0,2–5 μg·L⁻¹ s 2 % HNO₃ a 2 % methanol.
Instrumentace:
- iCAP TQe ICP-MS s vysokomatričním insertem a kónovými elektrodami Ni
- Koncentrické quartzové mikronebulizéry 200 μL·min⁻¹, cyklonická sprchová komora chlazená na 2,7 °C
- Režimy měření: SQ-STD (bez plynu), SQ-H₂, SQ-KED (He) a TQ-O₂
- Autotune postupu a software Qtegra ISDS pro optimalizaci podmínek plazmy a interface
Hlavní výsledky a diskuse
Porovnání pozadím ekvivalentních koncentrací (BEC) ukázalo, že TQ-O₂ dosahuje BEC 75As ~30 ng·L⁻¹ a 78–82Se v rozmezí 23–60 ng·L⁻¹, zatímco v SQ módech se hodnoty pohybovaly v řádu jednotek až stovek μg·L⁻¹ kvůli nedostatečnému odstranění REE interference. Spike recovery testy v roztoku s 5 mg·L⁻¹ REE daly 99–102 % pro 1 μg·L⁻¹ As a Se. Analýza CRM AGV-1 prokázala shodu As (0,892 μg·g⁻¹ naměřeno vs. 0,88 μg·g⁻¹ certifikováno), selen byl pod LOQ. Pelagický sediment vykázal 1,303 μg·g⁻¹ As a 0,109 μg·g⁻¹ Se. Po spike add-backu byly recovery 93–98 %.
Přínosy a praktické využití metody
Režim TQ-O₂ nabízí spolehlivé a vysoce citlivé stanovení arseniku a selenu v náročných matricích s vysokým podílem REE bez potřeby korekčních rovnic. Široké možné uplatnění v geochemii, monitoringu půd a vod, potravinové bezpečnosti a průmyslové kontroly kvality.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření reakční chemie pro další problematické prvky a izotopy
- Automatizace předúprav a online ředění pro vyšší průchodnost laboratoře
- Integrace s hromadným spektrem pro multidimenzionální analýzu
- Vývoj nových CRC plynů pro selektivní odstraňování specifických interferencí
Závěr
Triple quadrupole ICP-MS v módu TQ-O₂ se ukázal jako efektivní řešení pro určování arsenu a selenu v matrice obsahující vysoké koncentrace REE. Metoda přináší výrazně nižší BEC, vysokou přesnost a reprodukovatelnost bez složitých matematických korekcí.
Reference
- http://crustal.usgs.gov/geochemical_reference_standards/andesite1.html
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
iCAP TQ ICP-MS Applications Compendium
2019|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Table of Contents Introduction Environmental and Food Analysis Clinical and Biological Geological Metallurgical Pharma and Nutraceutical Semiconductor Advanced Applications Videos and Useful Links Customer Testimonials iCAP TQ ICP-MS Applications Compendium Table of Contents Introduction Environmental and Food Analysis Table of…
Klíčová slova
semiconductor, semiconductorultratrace, ultratracetestimonials, testimonialsgeological, geologicalnutraceutical, nutraceuticalmetallurgical, metallurgicalelements, elementsicap, icapicp, icpked, kedvideos, videoslinks, linksenvironmental, environmentalpharma, pharmaautodilution
ArabLab: Discovering The Cutting Edge of Trace Elemental Analysis: Introducing the iCAP TQ ICP-MS
2017|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Discovering The Cutting Edge of Trace Elemental Analysis: Introducing the iCAP TQ ICP-MS Elsamoul Hamdnalla Thermo Fisher Scientific The world leader in serving science ICP-MS Performance for All Applications Thermo ScientificTM NEPTUNE Plus MC-ICP-MS Multicollector ICP-MS Thermo ScientificTM ELEMENTTM2/XR HR-ICP-MS…
Klíčová slova
icp, icpinterference, interferenceinterferences, interferencesicap, icapked, kedisotopes, isotopesserum, serumtriple, tripleicaptm, icaptmremoval, removalquadrupole, quadrupolematrix, matrixanalysis, analysispolyatomics, polyatomicsscientifictm
Total elemental analysis of food samples using the Thermo Scientific iCAP TQ ICP-MS with autodilution
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 43446 Total elemental analysis of food samples using the Thermo Scientific iCAP TQ ICP-MS with autodilution Authors Introduction Tomoko Vincent The measurement of toxic, essential and nutritional elements in food has become a major topic of public interest…
Klíčová slova
ked, kedicap, icapautodilution, autodilutionprepfast, prepfasticp, icpfood, foodmodes, modesusing, usingscientific, scientificcrc, crcmg·kg, mg·kgmeasurement, measurementthermo, thermoapple, applevaccum
Effectively increase sample turnover and boost data confidence using triple quadrupole ICP-MS
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 44478 Effectively increase sample turnover and boost data confidence using triple quadrupole ICP-MS Authors: Daniel Kutscher, Tomoko Vincent, Bhagyesh Surekar Thermo Fisher Scientific Keywords: Food analysis, ICP-MS, triple quadrupole ICP-MS, high throughput analysis, interference removal Goal To highlight…
Klíčová slova
ked, kedicp, icpinterferences, interferencesyes, yesquadrupole, quadrupolemode, moderemoval, removalmolybdenum, molybdenumreactive, reactivetriple, tripleinterference, interferencegases, gasesreaction, reactioncrc, crcsingle