Univerzitet u Novom Sadu
Prirodno­matematički fakultet
Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine
Ud ž j za unapređenje
Udruženje
đ j zaštite
š i životne
ži
sredine
di „Novi Sad“
N i S d“
Parametri kontrole kvaliteta prilikom analize na ICP­MS
Quality control parameters in ICP‐MS analysis
Malcolm Watson
Novi Sad 2­5. septembar, 2014.
Ove v ew
Overview
• Generalni principi kontrole kvaliteta, dokumentacija reagensi
dokumentacija, reagensi.
• ICP/MS analiza
• Smetnje
– Izobarne smetnje– poliatomske i duplo naelektrisane
– Fizičke smetnje
• Suočavanje sa smetnjama
– Korekciona jednačina
– Koliziona ćelija
Principi kontrole kvaliteta
c p o t o e va teta
• Validacija
– Instalacija instrumenta i određivanje performansi
– validacija metode
lid ij
t d
• Održavanje
– kontinualna verifikacija metode
kontinualna verifikacija metode
– kontrola promene
• Dokumentacija
ICP/MS analize: standardne metode
t d d t d
• EPA 200.8 Determination of trace elements in waters and wastes by inductively coupled plasma ‐
b i d i l
l d l
mass spectrometry (Revision 5.4, 1994)
• ISO 17294 ISO 17294 ‐1:2004
1:2004 Water quality Water quality ‐‐ Application of inductively Application of inductively
coupled plasma mass spectrometry (ICP‐MS) ‐‐ Part 1: General guidelines
• ISO 17294‐2:2003 Water quality ‐‐
l
Application of inductively l
f d
l
coupled plasma mass spectrometry (ICP‐MS) ‐‐ Part 2: f
Determination of 62 elements
• EPA Method 6020A for ICP/MS analysis of wastes
Kvalitet reagenasa
va tet eage asa
• Kontrola čistoće svih hemikalija i reagenasa korišćenih tokom analize
korišćenih tokom analize
–
–
–
–
Primena reagenasa odgovarajuće čistoće
Sertifikati analiza
Veća čistoća hemikalija = veći troškovi analize
Neophodnost donošenja racionalnih odluka prilikom kupoveine hemikalija
Argon
Water
HNO3 i HCl
ASTM Type I (>18 MΩ)
Trace analysis
5.0 (99.999%)
5.0 (99.999%)
ICP/MS Analiza ­ priprema
• Priprema uzorka – vodeni uzorci
– Nerastvorni uzorci – blagi refluks sa azotnom i hlorovodoničnom kiselinom
– Rastvorni analiti: filtracija, zakišeljavanje
– razblaživanje uzorka može biti potrebno, u zavisnosti od ukupnih rastvorenih materija u matriksu
• Priprema uzorka – čvrsti uzorci
– Kisela digestija
– Mikrotalasna digestija
ICP/MS analiza
C / Sa a a
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Autosampler
Peristaltička pumpa
Raspršivač
p
Komora za raspršivanje
Plamenik
Interfejs
Jonsko sočivo
Jonsko sočivo
Koliziona ćelija
Kvadrupol
Detektor
Izobarne smetnje
oba e s et je
• Izobarne p
poliatomske jonske
j
smetnje:
j
– Stanje plazme stvara velike količine poliatomskih molekulskih jona:
• elementi plazme najčešće formiraju poliatomske molekulske l
i l
jč šć f
i j
li
k
l k lk
jone: Ar, O, H, Cl, • Dvostruko naelektrisani joni takođe mogu nastati.
j
g
• Kvadrupol razdvaja jone na osnovu odnosa m/z
Kvadrupol razdvaja jone na osnovu odnosa m/z
Smetnje–
S
et je po
poliatomske
ato s e
• Primeri
Primeri čestih izobarnih čestih izobarnih
poliatomskih jonskih smetnji
– 40Ar35Cl on Cl on 75As
– 40Ar16O on 56Fe
– 40Ar on on 40Ca
– 40Ar23Na on 63Cu
40Ar 35
3 Cl
• Dvostruko naelektrisane
D
k
l k i
smetnje
j
– 88Sr++ on 44Ca
75As
Postupanja prilikom poliatomskih smetnji
• Analiza
Analiza različitih masa: različitih masa: 57Fe umesto Fe umesto 56Fe
• Korekciona jednačina:
– Pokušati oduzeti smetnje od analitičkog signala
P k š ti d ti
t j d
litičk
i l
• Uklanjanje smetajućih jona iz jonskog snopa:
– Koliziona ćelija– trenutno su zabranjene prema EPA metodi 200.8 za analizu uzoraka vode za piće
ić
Korekcija jednačina
St d d metode
Standardne
t d
• Arsen je monoizotop.
se je o o o op SSmetnju predstavlja e ju p eds a ja 40Ar35Cl
• Meriti masu 77: 40Ar37Cl
• Odnos između 35Cl:37Cl aproksimativno
p
3:1, stoga je , g j
odnos 75ArCl i 77ArCl takođe 3:1
• Se predstavlja smetnju na masi 77
• Meriti masu 82, korekcija za prisustvo Se
• Signal na masi 75 koji se odnosi na As:
Koliziona ćelija
j
• Uklanjanje smetajućih jona iz jonskog snopa
• Agilent 7500 koristi Kinetic Energy Discrimination
A il t 7500 k i ti Ki ti E
Di i i ti – veći ći
poliatomski joni se češće sudaraju sa gasom u ćeliji (helijum) nego sa ciljnim analitom, gube energiju, ne mogu da stignu do kvadrupola
• Sudaranje/reakcija
Sudaranje/reakcija može smanjiti dolazak nekih analita može smanjiti dolazak nekih analita
do detektora – smanjena osetljivost
• Reaktivni gasovi mogu reagovati i stvoriti nepredviđene smetnje u kompleksnim matricama uzoraka
• Trenutno nije odobreno od strane EPA metode 200.8 za analizu metala u vodi za piće
analizu metala u vodi za piće
Fizičke smetnje
č e s et je
• ICP/MS sistem ima tendenciju da promeni /
j
p
osetljivosti tokom duge analize
– raspršivač može postati manje efikasan tokom analize uzoraka sa mnogo rastvorljivih komponenti
uzoraka sa mnogo rastvorljivih komponenti
– na rad interfejsa, geometrije sočiva i električna svojstva može uticati velika količina “naslaga”
• IInterni standard dodat tokom injektovanjem t i t d dd d tt k
i j kt
j
uzoraka online mešanjem
• Interni standard mora da pokrije ceo raspon masa, p
j
p
,
da ima sličan jonizacioni potencijal kao analiti, i da ne pravi dodatne smetnje analitima
• 9Be, B 45Sc, S 89Y, Y 103Rh, Rh 115In i
I i 209Bi se najčešće koriste
Bi
jč šć k i t
Zaključak
a juča
• ICP/MS je veoma pouzdana analitička metoda za određivanje tragova elemenata
• Uspešno se koristi u laboratorijama za zaštitu životne sredine koje primenjuju najstrožije moguće sisteme menadžmenta k lit t
kvaliteta
• Što je komplikovaniji sistem, validacija metode će biti kompleksnija –
d ć bi i k
l k ij izazov za i
tehnike kolizije i reakcione ćelije
Download

Parametri kontrole kvaliteta prilikom analize na