Analysis of platinum group elements with the Thermo Scientific iCAP PRO Series ICP-OES

Význam tématu

Platinové kovy (PGEs) patří mezi strategické prvky díky svým jedinečným katalytickým, elektrochemickým a fyzikálním vlastnostem. Vysoká odolnost, vzácnost a průmyslové použití v automobilových katalyzátorech, chemických procesech a elektronice vyžadují precizní a spolehlivé analytické metody.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo ověřit schopnost Thermo Scientific iCAP PRO XP Duo ICP-OES provést přímou analýzu šesti platinových kovů (Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Os) v matrici s vysokým podílem báze (Ni, Cu, Co, Fe, S) bez nutnosti předchozí separace, a porovnat výkon s tradičními radiálními přístroji.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky: Simulace digesce 0,25 g pevné směsi do 100 mL směsi 10 % HCl / 1 % HNO₃.
• Instrumentace: iCAP PRO XP Duo ICP-OES s vysokorozlišujícími Echelle optikou a 7. generací CID detektorem; autosampler Teledyne CETAC ASX-560.
• Pracovní parametry: pumpa 45 rpm, koncentrický skleněný nebulizér, cyklonová komora, RF výkon 1150 W, tři opakování; interní standard yttrium 8 mg·kg⁻¹.
• Volba vlnových délek a kontrola Fullframe spektrem pomocí softwaru Qtegra ISDS.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární kalibrace pro všechny PGE až do 10 mg·kg⁻¹ s korelačním koeficientem > 0,999.
• Instrumentální detekční limity (IDL) v rozmezí 0,003–0,010 mg·kg⁻¹; metodické detekční limity (MDL) 0,00009–0,00021 %.
• Recovery 100–102,5 % naznačuje vysokou přesnost i v přítomnosti výrazné matrice.
• Vysoké rozlišení spektra a plná délka vln pokryla interferenční čáry a eliminovala potřebu korekčních faktorů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé stanovení PGE (~1 min 20 s na vzorek, ~45 vzorků/h) s minimálními zásahy do přípravy vzorku. Robustní konstrukce systému a jednoduchá údržba podporují nasazení v produktivním a QA/QC prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření automatizace a diskretního vzorkování pro zvýšení kapacity analýz.
• Aplikace na nové typy matic a stopové prvky v různých odvětvích.
• Integrace pokročilých algoritmů a strojového učení pro optimalizaci měření a údržbu přístroje.

Závěr

iCAP PRO XP Duo ICP-OES prokázal vynikající schopnost současně stanovit PGEs v náročných kovových matricích s nízkými detekčními limity, vysokou lineárností a reprodukovatelností bez potřeby separace.

Reference

1. USGS Platinum-Group Metals Statistics and Information, 2019