Analytical testing of trace elements in refinery products using a robust ICP-MS approach
Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Kontrola přítomnosti stopových prvků v ropných produktech je klíčová pro zabezpečení kvality suroviny a finálních produktů, ochranu katalyzátorů před poškozením i splnění stále přísnějších emisních limitů.
Cílem studie bylo vyvinout univerzální analytickou metodu pro stanovení stopových kovů a dalších prvků v různých frakcích petrochemických vzorků (surová ropa, těkavé frakce, naphtha) pomocí ICP-MS. Autoři porovnali single a triple kvadrupolové systémy, optimalizovali režimy pro eliminaci interferencí a stanovili detekční limity pro klíčové prvky.
Vysokoviskózní vzorky (surová ropa, těžké frakce) byly homogenizovány a ředěny xylenem (300×–500×), nízkovroucí frakce (light naphtha) se zředily 10× nebo přímo nasávaly po přidání interních standardů (yttrium, indium, 20 µg·L⁻¹). Pro eliminaci polyatomových interferencí se aplikoval KED režim s heliem nebo reakční režim s vodíkem; u triple kvadrupolu (iCAP TQ ICP-MS) byly navíc využity kyslík a amoniak pro masový posun a selektivní čištění. Celý systém běžel na Thermo Scientific iCAP RQ a iCAP TQ ICP-MS spojených s Teledyne CETAC ASX-560 a chlazenou cyklonovou komorou (-5 °C).
Navržená ICP-MS metoda s flexibilním výběrem režimu interferenční eliminace poskytuje rychlou a robustní analýzu ropných vzorků pro QA/QC i procesní monitoring. Jednotné vzorkovací rozhraní a jednoduchá příprava (ředění xylenem) urychlují vyhodnocení jak surové ropy, tak lehkých a těžkých frakcí.
Očekává se širší rozšíření triple kvadrupolových systémů pro komplexní eliminaci interferencí, využití alternativních reaktivních plynů pro těžko detekovatelné prvky (např. S na 32S16O+) a automatizace přípravy vzorků, což zvýší průtok laboratoří a minimalizuje operátorské chyby.
Optimalizovaná metoda ICP-MS s volbou KED, H₂ a dalších reaktivních plynů umožňuje citlivé, přesné a stabilní stanovení stopových prvků ve všech běžných ropných matricích. Single kvadrupol nabízí rychlost a vysoký průtok, triple kvadrupol přidává maximální odolnost proti interferencím.
1. Bhagyesh Surekar, Daniel Kutscher. Analytical testing of trace elements in refinery products using a robust ICP-MS approach. Thermo Fisher Scientific Application Note 44465.
ICP/MS
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Kontrola přítomnosti stopových prvků v ropných produktech je klíčová pro zabezpečení kvality suroviny a finálních produktů, ochranu katalyzátorů před poškozením i splnění stále přísnějších emisních limitů.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout univerzální analytickou metodu pro stanovení stopových kovů a dalších prvků v různých frakcích petrochemických vzorků (surová ropa, těkavé frakce, naphtha) pomocí ICP-MS. Autoři porovnali single a triple kvadrupolové systémy, optimalizovali režimy pro eliminaci interferencí a stanovili detekční limity pro klíčové prvky.
Použitá metodika a instrumentace
Vysokoviskózní vzorky (surová ropa, těžké frakce) byly homogenizovány a ředěny xylenem (300×–500×), nízkovroucí frakce (light naphtha) se zředily 10× nebo přímo nasávaly po přidání interních standardů (yttrium, indium, 20 µg·L⁻¹). Pro eliminaci polyatomových interferencí se aplikoval KED režim s heliem nebo reakční režim s vodíkem; u triple kvadrupolu (iCAP TQ ICP-MS) byly navíc využity kyslík a amoniak pro masový posun a selektivní čištění. Celý systém běžel na Thermo Scientific iCAP RQ a iCAP TQ ICP-MS spojených s Teledyne CETAC ASX-560 a chlazenou cyklonovou komorou (-5 °C).
Hlavní výsledky a diskuse
- Detekční limity (IDL) většiny prvků dosahovaly hodnot pod 1 µg·L⁻¹ (V, Cr, As, Se), u triple kvadrupolu pro S až 13 µg·L⁻¹ díky masovému posunu s O₂.
- Přesnost a opakovatelnost: spike recovery 88–113 % (RSD < 5 %), referenční materiál NIST 1634c ukázal 98–105 % shodu (RSD < 5 %).
- Stabilita po 12hodinovém kontinuálním provozu: interní standardy v rozmezí 90–110 % původní intenzity, QC vzorky udržely 90–110 % přesnosti.
Přínosy a praktické využití metody
Navržená ICP-MS metoda s flexibilním výběrem režimu interferenční eliminace poskytuje rychlou a robustní analýzu ropných vzorků pro QA/QC i procesní monitoring. Jednotné vzorkovací rozhraní a jednoduchá příprava (ředění xylenem) urychlují vyhodnocení jak surové ropy, tak lehkých a těžkých frakcí.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se širší rozšíření triple kvadrupolových systémů pro komplexní eliminaci interferencí, využití alternativních reaktivních plynů pro těžko detekovatelné prvky (např. S na 32S16O+) a automatizace přípravy vzorků, což zvýší průtok laboratoří a minimalizuje operátorské chyby.
Závěr
Optimalizovaná metoda ICP-MS s volbou KED, H₂ a dalších reaktivních plynů umožňuje citlivé, přesné a stabilní stanovení stopových prvků ve všech běžných ropných matricích. Single kvadrupol nabízí rychlost a vysoký průtok, triple kvadrupol přidává maximální odolnost proti interferencím.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS s dodatečným průtokoměrem, Pt-tištěnými kónusy a chlazenou cyklonovou komorou
- Thermo Scientific iCAP TQ ICP-MS pro analýzy s triple kvadrupolem
- Teledyne CETAC ASX-560 autosampler
- Xylene Certified AR, standardy CONOSTAN S-21+K, SPEX CertiPrep Co, NIST SRM 1634c
Reference
1. Bhagyesh Surekar, Daniel Kutscher. Analytical testing of trace elements in refinery products using a robust ICP-MS approach. Thermo Fisher Scientific Application Note 44465.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Highly sensitive and reliable analysis of distillate products as per ASTM Method D8110 using single quadrupole ICP-MS
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 002970 Industrial Highly sensitive and reliable analysis of distillate products as per ASTM Method D8110 using single quadrupole ICP-MS Authors Goal Bhagyesh Surekar, Daniel Kutscher The goal of this application note is to demonstrate the performance of…
Klíčová slova
icp, icpplasma, plasmamsx, msxpremisolv, premisolvicap, icapusing, usingked, kedelemental, elementalsample, samplechamber, chamberallows, allowsspray, sprayagd, agdviscosity, viscositydilution
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, semiconductortestimonials, testimonialsultratrace, ultratracegeological, geologicalnutraceutical, nutraceuticalmetallurgical, metallurgicalelements, elementsicap, icapicp, icpked, kedvideos, videoslinks, linksenvironmental, environmentalpharma, pharmaautodilution
Highly sensitive analysis of distillate products per ASTM Method D8110 using single quadrupole ICP-MS
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
Petrochemicals Highly sensitive analysis of distillate products per ASTM Method D8110 using single quadrupole ICP-MS Bhagyesh Surekar and Daniel Kutscher, Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH, 11 Hanna-Kunath–Straße, Bremen, Germany, 28199 Mike Mourgas, Thermo Fisher Scientific, 1400, Northpoint Parkway Suite 10,…
Klíčová slova
icp, icpicap, icapelemental, elementalmsx, msxsample, sampleimpurities, impuritiesusing, usingplasma, plasmatypes, typestorch, torchpetroleum, petroleumpremisolv, premisolvproposed, proposedatf, atfvarying
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