Thermo Scientific Element 2 & Element XR High Resolution ICP-MS

Význam tématu

Spektrální interference v ICP-MS zásadně omezují přesnost a spolehlivost analýz stopových prvků, což klade vysoké nároky na metody eliminace rušivých signálů. Vysoké rozlišení (R = 10 000) využívající sektorového pole umožňuje fyzické oddělení analytických iontů od interferencí díky drobným rozdílům v hmotnostně-nabitém poměru. Tato schopnost zjednodušuje přípravu vzorků a vývoj metod a je klíčová pro aplikace v geochemii, polovodičovém průmyslu a environmentálních analýzách.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje systémy vysokorozlišovacího ICP-MS Thermo Scientific Element 2 a Element XR, hodnotí jejich schopnost eliminovat spektrální interference, dosahovat vysoké citlivosti a širokého dynamického rozsahu a demonstruje praktické aplikace v geochronologii, speciační analýze, analýze ultračistých chemikálií a nanopartikulární analýze.

Použitá metodika a instrumentace

• Vysoké rozlišení (R = 10 000) s dvojitým fokusačním magnetickým polem pro fyzické oddělení interferujících a analytických iontů.
• Systémy Thermo Scientific Element 2 optimalizované pro polovodičové aplikace a Element XR s kombinací SEM a Faraday detektoru pro rozšířený dynamický rozsah.
• Volitelné moduly: GCI-200 pro GC rozhraní, Laser Ablation Split Stream (LASS) pro simultánní U-Pb a Lu-Hf analýzu, Jet Interface pro zvýšenou citlivost a adaptace inertního boxu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Účinné oddělení izotopu 75As od 40Ar35Cl v chloridových matricích bez nutnosti chemické úpravy.
• Geochemická analýza ultra-stopových koncentrací vzácných zemin ve vodách ukazující antropogenní obohacení gadolia.
• Speciační analýza cínu a rtuti spojená s HPLC, GC a IC s důslednou eliminací interferencí.
• Detekce nanopartikul stříbra o velikosti 20 nm s limity pod 10 ppq i ve složitých matricích.
• U-Pb geochronologie zirkonů s vysokou přesností izotopových poměrů a doplňující Lu-Hf analýza na multikolektorovém ICP-MS Neptune Plus.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální příprava vzorků (pouze ředění), bez použití reaktivních plynů pro odstranění interferencí.
• Široké spektrum aplikací: geochemie, environmentální analýzy, polovodičový průmysl, QA/QC kontrola ve výrobních provozech.
• Možnost analýzy komplexních matric bez předchozí znalosti složení vzorku.
• Vysoká robustnost a stabilita pro nepřetržitý provoz i v rutinních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj vysokorozlišovacího ICP-MS povede k širší integraci s on-line monitorovacími systémy, automatizaci a umělou inteligencí pro real-time analýzy. Dále se očekává rozšíření technik in-situ geochronologie, multiparametrické nanopartikulární studie a podpora principů průmyslu 4.0.

Závěr

Vysokorozlišovací systémy Element 2 a Element XR nabízejí spolehlivé fyzikální odstranění spektrálních interferencí, dosahují extrémně nízkých detekčních limitů, širokého dynamického rozsahu a vysoké přesnosti izotopových poměrů bez komplikované přípravy vzorků. To z nich činí univerzální nástroje pro výzkumné i rutinní analytické laboratoře.

Reference

1. Paffrath R., Pahnke K., Schnetger B., Brumsack H.-J. Rare earth element behavior in a sandy subterranean estuary of the North Sea. Manuscript in preparation.