Multi-element analysis of surface and waste waters using triple quadrupole ICP-MS with prepFAST autodilution

Význam tématu

Rostoucí koncentrace těžkých kovů ve vodách představuje riziko pro člověka, živočichy i ekosystémy. Pravidelné sledování různých matric, jako jsou povrchové a odpadní vody, je zásadní pro ochranu životního prostředí a splnění legislativních požadavků.

Cíle a přehled studie / článku

Studie demonstrovala rutinní automatizovanou multi­prvkovou analýzu 68 prvků v povrchových a odpadních vodách pomocí triple kvadrupolového ICP-MS doplněného o inline autodiluci prepFAST. Výsledky byly ověřeny kontrolními vzorky a certifikovanými materiály podle směrnic WAC a Vlarem II.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektrometr iCAP TQe ICP-MS se systémem prepFAST pro 5× ředění vzorků
• Systém Qtegra ISDS se správou metod prostřednictvím Reaction Finder
• Příprava vzorků: digesce HCl/HNO3, následné ředění a online přidávání interního standardu Rh
• Kalibrace denně na multielementních standardech v rozsahu µg/L až mg/L
• Měřící režimy: TQ-O2 pro As, Se, Cd, Hg; KED pro většinu prvků; no gas pro Li, Be, B

Hlavní výsledky a diskuse

• Obnovy kontrolních vzorků 89–114 % s RSD pod 7 %
• Meze kvantifikace LOQ splňují 30 % požadavků EQS pro většinu analyzovaných prvků
• Dynamický rozsah přes 8 dekád, doba analýzy nižší než 3 minuty na vzorek
• Stabilita interního standardu mezi 80–110 % během cca 130 analýz za 7 hodin

Přínosy a praktické využití metody

• Integrované řešení pro analýzu více než 60 prvků v rozdílných matricích
• Automatizace redukuje lidské chyby a zvyšuje propustnost laboratoře
• Triple kvadrupole technologie účinně odstraňuje polyatomové interference
• Splnění přísných regulačních limitů pro monitoring povrchových a odpadních vod

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj metodiky může zahrnovat více interních standardů pro zvýšení přesnosti, adaptaci postupu pro nové typy matric, propojení s online monitorovacími sítěmi a využití strojového učení pro optimalizaci a predikci výsledků.

Závěr

Kombinace triple kvadrupole ICP-MS a inline autodiluce prepFAST poskytuje rychlý, citlivý a robustní nástroj pro rutinní multi­prvkovou analýzu environmentálních vod. Metoda splňuje legislativní požadavky a nabízí vysokou propustnost s minimálními zásahy operátora.

Reference

• Compendium pro analýzu vod založené na ISO 17294
• Vlarem II, přílohy k limitům kvality a mezím kvantifikace
• Směrnice EU 2009/90/ES o standardech kvality vod
• NIST SRM 1640a Trace Elements in Natural Water
• Spectrapure Standards SPS SW2 pro povrchové vody