Extra high resolution option for MC-ICP-MS

Význam tématu

MC-ICP-MS s extra vysokým rozlišením je klíčovou technikou pro spolehlivé stanovení izotopových poměrů prvků, u kterých mohou hydridové a jiné polyatomické interference vážně ovlivňovat přesnost výsledků. Díky odstranění těchto rušení je možné dosáhnout vysoké přesnosti a preciznosti při analýze izotopů K, Mg, Si, Cl a dalších, což je zásadní pro geochemii, planetární vědy nebo biomedicínu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat schopnosti nového extra vysokého rozlišení (XHR Option) na hmotnostním spektrometru Thermo Scientific Neptune XT při odstraňování interference 40Ar1H+ z signálu 41K+. Autoři prezentují nastavení instrumentace, pracovní postupy a výsledky, včetně přesnosti stanovení δ41K u standardních vzorků.

Použitá instrumentace

• Neutronová hmotová spektrometrie MC-ICP-MS Thermo Scientific Neptune XT vybavená extra vysokým rozlišením (XHR Option) se středním deflektorem a zužující vchodovou štěrbinou.
• Systém desolvace Elemental Scientific apex Ω s přídavkem N2 (25 ml/min) pro potlačení signálu 40Ar+ a 40Ar1H+.
• Standardní kuželky a 1200 W RF výkon pro plazmu, sběr svazku 40Ar+ ve Faradayově kalíšku.
• Kapilární HPIC systém Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ pro purifikaci vzorků K.

Hlavní výsledky a diskuse

• Uspořádání s XHR Option dosahuje rozlišovacího výkonu nad 15000 (5–95% hranice) při zachování přenosu ≥ 1 %.
• Na 41K+ je viditelná čistá základna bez interference z polyatomické 40Ar1H+, přičemž rozlišovací výkon měření dosahuje až 18000.
• Simultánní měření 39K+ a 41K+ zajišťují stabilní pozici platforem signálů a minimalizaci hmotnostního ztrátového posunu.
• Bracketingová metoda s časem měření 3 min na vzorek dosahuje reprodukovatelnosti δ41K v souladu s literaturou (Morgan et al. 2017).

Přínosy a praktické využití metody

Díky odstranění hlavních hydridových interferencí umožňuje XHR volba přesné stanovení izotopových poměrů K, Mg, Si, Cl a dalších prvků. Metoda nachází uplatnění v geochemických studiích hornin, oceánografii, planetární analýze i v agronomii či medicínských výzkumech, kde jsou klíčové jemné izotopové rozdíly.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace extra vysokého rozlišení na analýzu těžších kovů a stopových prvků s podobnými interferencemi.
• Integrace pokročilých systémů desolvace pro další zvýšení přenosu a snížení pozadí.
• Využití v environmentální monitoring, krystalografii a forenzní analýze pro vysoce přesné izotopové sledování.
• Vývoj automatizovaných pracovních postupů s minimalizací ruční přípravy vzorků.

Závěr

Zavedení extra vysokého rozlišení na MC-ICP-MS Neptune XT výrazně zlepšuje spolehlivost a přesnost izotopových měření potásiu a dalších prvků postižených hydridovými interferencemi. Tento pokročilý přístup otevírá nové možnosti v řadě vědních oborů, kde je klíčová vysoká kvalita izotopových dat.

Reference

• Morgan L. E. et al. Goldschmidt Abstracts 2017, 2439