Simultaneous Multi-Element Analysis of Farmland Soil Extracts Using the ICPE-9820

Význam tématu

Testování půdních vzorků pro stanovení výměnných iontů, dostupného boru, stopových prvků a kadmia je klíčové pro optimalizaci hnojení, ochranu životního prostředí a zajištění vysoké úrody.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo ověřit schopnost spektrometru ICPE-9820 provádět simultánní analýzu vícero prvků ve výluzích z orných půd bez nutnosti ředění vzorku. Studie se zaměřila na stanovení výměnných makroprvků, dostupného boru, stopových prvků a kadmia v různých typech půdních extraktů a na validaci metody pomocí testů objemového ředění a přídavku standardu.

Použitá instrumentace

• ICP-AES Shimadzu ICPE-9820
• Nebulizér 10UES
• Twister cyklonová mlžicí komora
• Kahan pro vysoce zasolené vzorky
• Vodař s bublinkovou komorou
• Autosampler AS-10
• Peristaltické čerpadlo a kit pro automatické přidání interního standardu

Použitá metodika

Extrahční postupy:

• Výměnné ionty: roztok acetátu amonného pH 7, 1 mol/L, poměr 1:50
• Dostupný bor: roztok chloridu vápenatého 0.01 mol/L, poměr 1:2
• Stopové prvky a kadmium: roztok HCl 0.1 mol/L, poměr 1:5

Kalibrace byla provedena maticově odpovídajícími standardy obsahujícími B, Ca, Cd, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, S, Zn a Sr jako interní standard. Analýza probíhala s osovým i radiálním pozorováním plazmy, optimalizovanými parametry HF výkonu, průtoky plynů a poměrem přidaného interního standardu.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykázala dolní meze kvantifikace na řádu desítek μg/L pro většinu prvků a lineární rozsah až do stovek mg/L. Recovery testy přídavku standardu i 10× ředění potvrdily přesnost v rozmezí 90–110 %. Koncentrace ve výluzích byly přepočteny na obsah v půdě (mg/100 g nebo mg/kg) pro výměnné oxidy i stopové prvky. Vzorky různých půdních typů (andosoly, regosoly) prokázaly dobrou reprodukovatelnost a vysokou robustnost vůči maticovým efektům.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá simultánní analýza více prvků bez časově náročného ředění
• Vysoká tolerance na složitou matici půdních extraktů
• Možnost řízení hnojení a sledování kontaminantů v rámci QA/QC laboratoří

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metody o další mobilní a automatizované systémy, integrace s datovými platformami pro zemědělské řízení, rozvoj miniaturizace ICP-AES pro terénní aplikace a zkvalitnění potlačení maticových interferencí.

Závěr

Spektrometr ICPE-9820 ve spojení se specifickými extrakčními činidly a optimalizovanými parametry analýzy umožňuje efektivně měřit základní a stopové prvky v půdních výluzích, a to s vysokou přesností i v náročné matici bez předchozího ředění.

Reference

Ikado Yuta, Hashimoto Susumu Simultaneous Multi-Element Analysis of Farmland Soil Extracts Using the ICPE-9820 Shimadzu Application News First Edition Mar. 2025