Lakos István WESSLING Hungary Kft. Zavaró hatások kezelése a fémanalitikában

Lakos István WESSLING Hungary Kft.

Zavaró hatások kezelése a fémanalitikában


AAS ICP-MS

ICP-AES


ICP-AES-sel mérhető elemek


ICP-MS-sel mérhető elemek



A zavarások felléphetnek: Mintabevitel közben

Lángban/Plazmában

Detektálás közben

Mintabevitel sebessége változik a mérés alatt

Önabszorpció, fényszóródás (AAS, ICP-AES)

Spektrumvonalak átfedése (AAS, ICPAES)

Porlasztási hatásfok változik (felületi feszültség, viszkozitás)

Ionizáció mértékének változása

Izobár interferenciák (ICP-MS)

Memória effektus (átmosódás)

Láng/Plazma állapotváltozása a mérés alatt

Kettős töltésű ionok zavarása (ICP-MS)

Kölcsönhatás a felülettel (visszatartás)

Lerakódások a kónuszon (ICP-MS)

Többatomos ionok zavarása (ICP-MS)

A mérendő elem illékonysága a standardban és a mintában különbözik

Space charge effect (ICP-MS)


Mintabevitel sebessége változik a mérés alatt

Kíméletes szorítás Pumpacső gyakori cseréje Belső standard használata

Zavaró hatások kezelése a fémanalitikában Porlasztási hatásfok változik (felületi feszültség, viszkozitás)

Minta hígítása Belső standard használata


Belső standard (ISTD) használata


Belső standard (ISTD) használata

ISTD nélkül

ISTD-jel

ISTD-vel korrigálva

Mg-QC1=94,50 %

Y-1=94,71 %

Mg-QC1=99,14 %

Mg-QC2=103,55 %

Y-2=104,54 %

Mg-QC2=98,42 %


Memória effektus


Kölcsönhatás a felülettel


Memória effektus - Kölcsönhatás a felülettel Lényegében ugyanazon okra vezethetőek vissza:

A mérendő komponens olyan formában van az oldatban, ami a mintabeviteli rendszer valamely elemének felületéhez kötődni képes Leggyakoribb példák: B, Mo, Si, As, Sb


Memória effektus - Kölcsönhatás a felülettel Lehetséges megoldások: A mérendő komponens kémiai formáját megváltoztatjuk 

pH-változtatással: 0,1 mol/l NH4OH



Salétromsav helyett/mellett sósavat használunk



Szerves komplexképzőt adagolunk a mintához


Memória effektus - Kölcsönhatás a felülettel Általunk alkalmazott kombinált megoldás:



0,25 % mannit adagolása a mintákhoz



Ammóniás mosófolyadék használata


A mérendő elem illékonysága a standardban és a mintában különbözik Főleg alacsony koncentrációk mérésénél okoz problémát Megoldási lehetőségek hasonlóak, mint az előző pontban:

Meg kell változtatni a mérendő komponens kémiai formáját, vagy olyan vegyülettel kell kalibrálni, mint amilyen formában a mintában is található a mérendő elem


Önabszorpció, fényszóródás

Főként a plazma hideg végében jelentkezik Megoldás: A plazma hideg végének elfújása, „levágása”


Ionizáció mértékének változása (Ionizációs pufferhatás) Könnyen ionizálódó elemeknél – főként alkálifémeknél jelentkezik



Ionizáció mértékének változása (Ionizációs pufferhatás) Megoldás:  

Ionizációs puffer adagolása (500 mg/l Cs)

Alkálifémeket radiális plazmafigyelésben kell mérni


Ionizáció mértékének változása (Ionizációs pufferhatás)

Axiális figyelés

Radiális figyelés


Láng/Plazma állapot-változása a mérés alatt Rövid idejű változás (fluktuáció): növeli a mérés szórását, bizonytalanságát Megoldás: 





Plazma stabilitásának növelése (RF-power és/vagy a plazmagáz emelése, Mass Flow Controller alkalmazása) Integrálási idő és/vagy párhuzamosok számának emelése ISTD használata (főként szimultán készülékeknél)


Láng/Plazma állapot-változása a mérés alatt Hosszútávú változás (drift) Megoldás: 



QC-minták rendszeres mérése, szükség esetén újrakalibrálás ISTD használata


Lerakódások a kónuszon Főként ICP-MS-nél, de egyes ICP-AES-eknél is

Rontja a hosszútávú stabilitást, memória-effektust okozhat


Lerakódások a kónuszon Megoldás: 

Lehető legnagyobb hígításból kell mérni



Lehető legrövidebb mérési időt kell alkalmazni



Hosszú mosás a minták között



Flow-injection mintabevitel alkalmazása


Flow-injection mintabevitel


Flow-injection mintabevitel

Zavaró hatások kezelése a fémanalitikában Spektrumvonalak átfedése Megoldás: 

Háttérkorrekciós pontok gondos megválasztása



Integrálásba bevont pontok gondos megválasztása



Hígítás (amennyiben még lehetséges)



Felbontás növelése



Egy elemet lehetőleg több hullámhosszon is mérjünk



Mindig mérjük azokat az elemeket, amelyek gyakran okozhatnak zavarást, hogy eldönthessük, a mérendő elem melyik vonalán nincs interferencia


Spektrumvonalak átfedése




Spektrumvonalak átfedése Ha a zavaró csúcs túlságosan közel van, megoldást jelenthet a Multicomponent Spectral Fitting (MSF)




Spektrumvonalak átfedése Bizonyos esetekben a hidridtechnika nyújtja a legjobb megoldást:


Izobár interferenciák (ICP-MS) Más elemek olyan, természetben előforduló stabil izotópjai okozzák, amelyek a mérendő izotóppal azonos tömegszámúak Megoldás: 

Korrekciós egyenletek használata

Példa:

114Sn

0,65 %,

118Sn

24,23 %

0,65/24,23=0,02684 Cd=114Cd-0,02684x118Sn 

Reakciógáz használata

Példa:

40Ar+

+ CH4 ->

40Ar

+ CH4+

40Ca+

+ CH4 ->

40Ca+

+ CH4



Kettős töltésű ionok zavarása (ICP-MS) Példa:

88Sr++



44Ca+

Megoldás: Plazma-paraméterek optimalizálása (RF-power, XYZ-pozíció, porlasztógáz-áram): CeO/Ce < 3 %


Többatomos ionok zavarása (ICP-MS) Példa:

40Ar35Cl+



75As+

Megoldás: 

Korrekciós egyenlet használata: As=75As-3,127(77Se–0,815x82Se)



Reakciógáz (CH4) használata: 40Ar35Cl+ 75As+



+ CH4 ->

40Ar

75As+

+

35Cl

+ CH4+

+ CH4

Reakciógáz (16O2) használata: 75As+



+ CH4 ->

+

16O 2

->

75As16O+

Ütközési gáz (He) használata: KED=Kinetic Energy Discrimination


•

He

Kinetic Energy Discrimination

+V

Mass Spectrometer

Cell +

+

+

+

+

+

+ +

+

+ + +

As

Cu

Ar

Cl

+

+ + + + +


Space charge effect (ICP-MS) A nagy koncentrációban jelen lévő nagyobb tömegű ionok kitérítik az ionfókuszáló rendszerben a kistömegű ionokat, így gyengítik azok jelét a detektorban Példa:

23Na

 7Li 8Be

10B

Megoldás:  Hígítás  Ionfókuszáló rendszer fejlesztése…


KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!

Lakos István WESSLING Hungary Kft. Zavaró hatások kezelése a fémanalitikában

Recommend Documents