instrumentaȚie miniaturizatĂ pentru analize ...edarvasi/project/documente/etapa_iii/prezentare...
TRANSCRIPT
INSTRUMENTAȚIE MINIATURIZATĂ PENTRU ANALIZE MULTIELEMENTALE PRIN SPECTROMETRIE DE EMISIE OPTICĂ. ALTERNATIVĂ LA PLASMA CUPLATĂ INDUCTIV.
Universitatea Babeş-Bolyai, Cluj-Napoca
Facultatea de Chimie şi Inginerie
Chimică, Departamentul de Chimie
GRUPUL DE
SPECTROMETRIE OPTICĂ
ANALITICĂ
Conf. Dr. ing. Tiberiu FRENŢIU
DEFINIŢIA TERMENULUI / ACRONIMULUI MICRO
Orice dispozitiv care are cel puţin o dimensiune mai mică de 100 m este considerat că este realizat la scara micro
Definiţia a fost extinsă ulterior la dispozitive cu dimensiuni de sub 1 mm sau chiar mai mari
Bibliografie
V. Karanassios, Microplasmas for chemical analysis: analytical tools or research toys?, Spectrochim. Acta, 2004, 59B, 909 – 928.
REPERE IN DEZVOLTAREA SPECTROMETRIEI ATOMICE
CU PLASMĂ CUPLATĂ INDUCTIV
1941 – prima torţă de plasmă cuplată inductiv la presiune atmosferică (Babat)
1961 metoda Reed (vortex) de stabilizare a plasmei ICP 1974 apare primul spectrometru comercial de analiză prin
spectrometrie de emisie atomică în plasma cuplată inductiv (ICP-AES)
1984 apare primul spectru de analiză prin spectrometrie de masă în plasma cuplată inductiv (ICP-MS)
1992 apare primul spectrometru simultan ICP-AES cu detector cu sarcină cuplată (CCD)
Actualmente ambele metode sunt standardizate (ICP-AES analiza a 33 de elemente si ICP-MS analiza a 67 de elemente)
REPERE IN DEZVOLTAREA SURSELOR DE MICROPLASMĂ
1959 fizicianul Feynman laureat al premiului Nobel anticipează miniaturizarea la dimensiuni neimaginabile a dispozitivelor electronice
2004 sursele de microplasmă sunt privite cu neîncredere (jucării ale cercetătorilor sau dispozitive de cercetare)
Actualmente tehnologia microplasmelor este în plină dezvoltare (faza de prototipizare instrumente, aparatură comercială şi tehnologii analitice aplicate)
EVOLUŢIA SURSELOR DE ATOMIZARE IN SPECTROMETRIA DE EMISIE OPTICĂ/ATOMICĂ ŞI DE MASĂ
trecut prezent viitor
COMPARAŢIE CARACTERITICI INSTRUMENTAŢIE CU PLASMĂ LA NIVEL MACRO ŞI MINIATURIZAT
CARACTERISTICĂ INSTRUMENTAŢIE MACRO INSTRUMENTAŢIE
MINIATURIZATĂ CU
MICROPLASME
Variantă constructivă
Portabilitate
Laborator
Nu
Laborator
Portabil
Da
Putere de operare Ordinul sutelor de W - kW Ordinul mW – W
Alimentare Reţea electrică Reţea electrică
Baterii/acumulatori
reîncărcabili independenţă
energetică 8 – 24 h
Consum de
argon/heliu
Ordinul l min-1 Ordinul ml min-1
Tehnologii analitice Scumpe de laborator
consumatoare de reactivi şi timp
Ieftine de laborator şi on-
site, rapide, cu prelucrare
minimă probe
Detecţie simultană
semnale emisie
Da Da
Sensibilitate Ridicată Medie - ridicată
Microspectrometru cu microtorţă de plasmă cuplată capacitiv şi evaporator miniaturizat cu filament de Rh (SSETV- µCCP-OES)
pentru analize de microprobe lichide*
De ce s-a ales Rh ca material pentru filament?
Inert chimic, insolubil în HNO3, apă regală
Nu se oxidează în prezenţa O2 (nu necesită atm. de H2 precum W şi Re)
Uşor prelucrabil (maleabil)
*T. Frentiu, E. Darvasi, S. Butaciu, M. Ponta, D. Petreus, A.I. Mihaltan, M. Frentiu, A miniaturized capacitively coupled
plasma microtorch optical emission spectrometer and a Rh coiled-filament as small-sized electrothermal vaporization
device for simultaneous determination of volatile elements from liquid microsamples: Spectral and analytical
characterization, Talanta 2014, http://dx.doi.org/10.1016/j.talanta.2014.04.032
MICROTORŢĂ DE PLASMĂ CUPLATĂ CAPACITIV
putere mică de operare (10 – 30 W de la un generator RF miniaturizat sau acumulator auto)
Consum redus de Ar (100-500 ml min-1) Interfaţare cu un microspectrometru portabil (nu necesită răcire cu apă)
CARACTERISTICI ŞI AVANTAJE
CARACTERISTICILE MICROSPECTROMETRULUI SSETV-µCCP-OES
Componentă Caracteristici
Microtorţa de plasmă cuplată capacitiv (INCDO-INOE 2000-ICIA Cluj-Napoca)
Microelectrod vârf Mo
Consum putere: 10 – 15 W
Consum Ar: 150 ml min-1
Generator de radiofrecvenţă (UTCN Cluj-Napoca)
Free-running 13. 56 MHz
Putere: 10 – 30 W
Dimensiuni: 15x17x24 cm3
Microevaporator cu filament de rodiu (UBB Cluj-Napoca)
Diametru filament: 250 µm
Număr spire: 4, F: 2 mm
Alimentare directă
Sursă alimentare microevaporator (Hameg Instruments, Germania)
Putere reglabilă
Tensiune: 5 V
Curent: 5 A
Microspectrometru QE65 PRo (Ocean Optics, Dunedin USA)
Domeniu: 190 – 380 nm
Detector racit: - 20 ºC
FWHM: 0.33 nm
CARACTERISTICILE SPECTRALE ALE MICROTORŢEI DE PLASMĂ CUPLATĂ
CAPACITIV ÎN ATMOSFERĂ DE ARGON*, **
* T. Frenţiu, D. Petreus, M. Şenilă, A.I. Mihălţan, E. Darvasi, M. Ponta, E. Plăian, E. Cordoş, Low Power Capacitively Coupled Plasma Microtorch for Simultaneous Multielemental Determination by Atomic Emission Using Microspectrometres, Microch. J. 2011, 97, 188 – 195.
** T. Frentiu, E. Darvasi, S. Butaciu, M. Ponta, D. Petreus, A.I. Mihaltan, M. Frentiu, A miniaturized capacitively coupled plasma microtorch optical emission spectrometer and a Rh coiled-filament as small-sized electrothermal vaporization device for simultaneous determination of volatile elements from liquid microsamples: spectral and analytical characterization, Talanta, 2014, DOI: 10.1016/j.talanta.2014.04.032
INSTALAŢIA EXPERIMENTALĂ CV-µCCP-OES
Componentă Caracteristici
Microtorţa de plasmă cuplată capacitiv (INCDO-INOE 2000-ICIA Cluj-Napoca)
Microelectrod vârf Mo
Consum putere: 10 – 15 W
Consum argon: 150 ml min-
1
Generator de radiofrecvenţă (UTCN Cluj-Napoca)
Free-running 13. 56 MHz
Putere: 10 – 30 W
Dimensiuni: 15x17x24 cm3
Microcolector cu filament de aur (UBB Cluj-Napoca)
Diametru filament: 100 µm
Lungime filament: 43 cm
Tub de cuarţ: i.d. 3 mm
Alimentare directă
Sursă alimentare microcolector (Hameg Instruments, Germania)
Putere reglabilă
Tensiune: 5 V
Curent: 5 A
Microspectrometru QE65 PRo (Ocean Optics, Dunedin USA)
Domeniu: 190 – 380 nm
Detector racit: - 20 ºC
FWHM: 0.33 nm
Generator vapori reci HGX-200 (CETAC, Nebraska, USA)
Pompă persitaltică cu debit variabil
SPECTRELE DE EMISIE ALE Ag, Cd, Cu, Pb, Zn ÎN SSETV-µCCP-OES.
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
4500000
5000000
185 235 285 335 385
-45000
-35000
-25000
-15000
-5000
5000
15000
25000
35000
45000
185 235 285 335 385
Em
issio
n s
ign
al / a
.u.
Wavelength/ nm
Zn 213.86
Cd 228.80 Cu 324.75 Ag 328.07
Pb 368.35
Ag 338.29
Pb
Pb 283.31
Pb
NO X2 →A2Σ+ N2 C
3U→B3Σgb)
a)
Pb
OH X2 →A2Σ+
OH X2 →A2Σ+
205.28
215.49 226.94
236.33 247.87
282.90259.60
308.90 337.70 357.68 380.49
CuCu 249.21
Pb 261.41
Cd
Cu 327.40
Spectrul de emisie este simplu, cu linii de rezonanţă, care pot fi separate cu
un spectrometru de joasă rezoluţie (bandă spectrală de trecere 0.4 nm)
OPTIMIZAREA FUNCŢIONĂRII SSETV-µCCP-OES
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Tem
pera
ture
/ oC
Filament voltage/ V
Pyrometer
Thermocouple
1,60
1,70
1,80
1,90
2,00
2,10
2,20
2,30
2,40
0 20 40 60 80 100
Fil
am
en
t cu
rren
t in
ten
sit
y/
A
Time/ s
Temperatura masurata a filamentului
fata de tensiunea aplicata.
Curba variatiei curentului prin filament pe
perioada uscarii 10 μl microproba la 100
ºC. Tensiune aplicata pe bucla 0.26 V.
LIMITE DE DETECŢIE ALE ELEMENTELOR ÎN SSETV-μCCP-OES COMPARATIV CU ALTE
METODE ANALITICE
Element Limit of detection
SSETV-
μCCP-OES
(ng ml-1)a
SSETV-
μCCP-OES
(pg)a
μCCP-OES
(ng ml-1)b
CCP-OES
(ng ml-1)c
CCP-AFS
(ng ml-1)
ICP-AES
(ng ml-1)g
ETV-
MPD-
OES
(pg)h
Ag 0.5 5 - - 1.2
Cd 1.5 15 85 65 4.3d 120
Cd 1.0
Cu 5.6 56 25 1.5 130
Cu 590
Pb 20 200
Pb 735 125 650
Pb 35
Pb 35e
Zn 3.0 30 170 60 8.2f 0.4 20
a –10 μl probă
b – nebulizare pneumatică fără desolvatare; putere plasmă 30 W; microspectrometru HR4000 Ocean Optics
c – torţă CCP cu electrod tubular de Mo (275 W), nebulizare pneumatică
d,e,f – spectrometrie de fluorescenţă atomică în plasma cuplată capacitiv şi microspectrometru HR4000 Ocean Optics
g – spectrometrie de emisie optică în plasma cuplată inductiv cu spectrometrul Spectro CIROSCCD (laboratorul nostru)
h – spectrometrie de emisie optică in microplasmă de microunde (4 W) cu evaporare electrotermică
VALIDAREA METODEI SSETV-μCCP-OES PENTRU DETERMINAREA UNOR ELEMENTE DIN PROBE DE SOL ŞI SEDIMENTE PRIN METODA ADAOSULUI STANDARD
Ag Cd Cu Pb Zn
Găsit
Medie±U
Certificat
Medie±U
Găsit
Medie±U
Certificat
Medie±U
Găsit
Medie±U
Certificat
Medie±U
Găsit
Medie±U
Certificat
Medie±U
Găsit
Medie±U
Certificat
Medie±U
LGC6141 - - - - 53.6 ±12 51.1±13 65.9 ±14 75.8±16 171±14 169±39
CRM 048-
50G
78.0±11.8 75.2±1.57 142 ±23.3 140
±3.28
258±51.9 277±6.0 84.5±3.2 86.9±2.4
2
701±36.0 724±21.2
BCR280R - - 0.78±0.3 0.85±0.1 51±7 53±6 - - 225±4 224±25
LGC6135 - - - - 106±10 105±5 391±12 391±16 316±45 316±41
CRM
Material S1
- - 0.3±0.06 0.3±0.08 - - 17±2.2 15±3.6 39±5.0 35±3.3
CRM 025-
050
114±18.9 132±82.6 376 ±20.9 369
±46.3
7.83±1.2 7.76±1.6 1351±12 1447±20 51.8±7.3 51.8±8.2
BCR142R - - 0.310±0.07 0.249±0.
01
67.1±13.
2
68.7±1.3 25.1±3.5 25.7±1.6 95.8±16.7 93.3±2.7
NCSDC783
01
- - 2.74±0.6 2.45±0.3 59±12 53±6 74±9 79±12 265±42 (251)c
Regăsire
medie / %
95±16 108±18 101±18 98±10 102±12
RSD/ % 5.0-6.5 2.1-8.8 3.5-9.0 1.0-8.0 0.5-7.0
tcalc 1.013-
4.098
0.369-
3.750
0.241-
2.151
0.738-
3.912
0.615-
3.442
Metoda permite determinarea unor elemente de interes pentru mediu cum sunt elementele prioritar
periculoase (Cd, Pb)
U – incertitudinea extinsă pentru 95% interval de încredere
ANALIZOR MINIATURIYAT PENTRU Hg CU MICROTORŢĂ DE PLASMĂ CUPLATĂ CAPACITIV
Componentă Caracteristici
Microtorţa de plasmă cuplată capacitiv (INCDO-INOE 2000-ICIA Cluj-Napoca)
Microelectrod vârf Mo
Consum putere: 10 – 15 W
Consum argon: 150 ml min-
1
Generator de radiofrecvenţă (UTCN Cluj-Napoca)
Free-running 13. 56 MHz
Putere: 10 – 30 W
Dimensiuni: 15x17x24 cm3
Microcolector cu filament de aur (UBB Cluj-Napoca)
Diametru filament: 100 µm
Lungime filament: 43 cm
Tub de cuarţ: i.d. 3 mm
Alimentare directă
Sursă alimentare microcolector (Hameg Instruments, Germania)
Putere reglabilă
Tensiune: 5 V
Curent: 5 A
Microspectrometru QE65 PRo (Ocean Optics, Dunedin USA)
Domeniu: 190 – 380 nm
Detector racit: - 20 ºC
FWHM: 0.33 nm
Generator vapori reci HGX-200 (CETAC, Nebraska, USA)
Pompă persitaltică cu debit variabil
ANALIZOR MINIATURIYAT PENTRU Hg CU MICROTORŢĂ DE PLASMĂ CUPLATĂ CAPACITIV
MICROCOLECTOR CU FILAMENT DE AUR
alimentare directă factori mari de preconcentrare lipsa efecte de memorie debit ridicat de vapori spre plasmă limită de detecţie 0.02 ng l-1
aplicabilitate la ape naturale
Avantajele microcolectorului
PRELUCRAREA PROBELOR PENTRU CV-μCCP-OES
CONDIŢIILE DE LUCRU LA DETERMINAREA MERCURULUI PRIN CV-µCCP-OES
Mod de operare Generare vapori reci Operare microtorţă cu plasmă
Putere (W)
Debit Ar (ml min-1)
Înălţime observare (mm)
Fără preconcentrarea mercurului
Probă: mediu de 5% HCl (v/v) Agent reducător: soluţie 20% SnCl2 în mediu de 15% (v/v) HCl Timp de integrare: 8 s.
10 150 1.8
Cu preconcentrarea mercurului
Colectare vapori de mercur: 25 ml probă Încălzire filament: 5 s at 5 V şi 1.5 A. Achiziţie semnal: 11 spectre episod Timp de integrare per episod: 8 s
20 200 1
SPECTRUL DE EMISIE AL Hg LA DETERMINAREA DIN PROBE DE APĂ PRIN CV-µCCP-OES
CU PRECONCENTRARE
Concentraţie mercur în probe (ng l-1)
A – 0; B – 0.05; C – 0.1; C – 0.5
Limita de detecţie: 0.02 ng l-1
Semnalul de emisie tranzitoriu pentru 5 ng l-1 Hg (3 măsurări independente)
(16 spectre episod; timp integrare per episod 500 ms)
DETERMINAREA MERCURULUI DIN APĂ ŞI LEVIGATE PRIN CV-µCCP-OES DUPĂ
PRECONCENTRARE PE FILAMENT DE AUR*
Proba Nr. probe Conţinut (ng L-1) sr (%)†
Min Max Medie
Apă Plată 6 0.68 2.17 1.16 1.8 – 5.4
Apă minerală 10 0.86 7.68 2.87 1.2 – 5.8
Apă de robinet 5 25.9 57.4 40.8 1.1 – 2.3
Apă de râu 8 4.33 54.8 21.8 0.4 – 2.7
Levigat de PET 10 < LOD 1.67 0.67 1.2 – 7.0
Levigat ambalaj din
material
biodegradabil
10 33.3 64.9 51.5 0.9 – 2.0
† – deviaţia standard a repetabilităţii (n=5);
* T. Frenţiu, A. I. Mihălţan, E. Darvasi, M. Ponta, C. Roman, M. Frenţiu
A novel analytical system with a capacitively coupled plasma microtorch and a gold filament microcollector
for the determination of total Hg in water by cold vapour atomic emission spectrometry.
J. Anal. At. Spectrom., 2012, 27, 1753 – 1760.
Analiză CRM Apă subterană ERM-CA615
Certificat: 37.0 ± 0.4 ng l-1
Obţinut: 37.5 ± 0.6 ng l-1 (Regăsire 101 ± 2%)
DETERMINAREA MERCURULUI DIN ALIMENTE PRIN CV-µCCP-OES CU ŞI FĂRĂ
PRECONCENTRARE PE FILAMENT DE AUR. PERFORMANŢE ANALITICE *
a – Calculată pentru n=12 standarde de calibrare
b– Calculată în acord cu criteriul 3σ (3sb/m) unde sb este deviaţia standard a fondului pentru n = măsurări
c – Calculată pentru 0.2000 g probă mineralizată la 100 ml soluţie
d– Calculată ca 3xLOD.
* T. Frentiu, A. I. Mihaltan, S. Butaciu, E. Darvasi, M. Ponta, D. Petreus, M. Frentiu
Sensitive method for Hg determination in food using CV-µCCP-OES analytical system.
Food Chem., 2014 (under review)
Mod de
operare
Domeniu
calibrare
(ng l-1)
Sensibilitate
de calibrare
(semnal/
ng l-1)a
Coeficient de
corelaţie (r)
Limite de detecţie
(LOD)
Limită de
determinare
(LOQ)d
(ng l-1)b (µg
kg-1) c
(ng l-1) (µg kg-1)
Fără
preconcent
rare Hg
0 - 10000 3.690±0.034 0.9999 12 6 36 18
Cu
preconcent
rare mercur
0 - 10 1432±18 0.9998 0.02 0.01 0.06 0.03
DETERMINAREA MERCURULUI DIN APĂ ŞI LEVIGATE PRIN CV-µCCP-OES DUPĂ
PRECONCENTRARE PE FILAMENT DE AUR*
a Incertitudine extinsă pentru 95% coeficient de încredere. b Valoare indicativă.
* T. Frentiu, A. I. Mihaltan, S. Butaciu, E. Darvasi, M. Ponta, D. Petreus, M. Frentiu
Sensitive method for Hg determination in food using CV-µCCP-OES analytical system.
Food Chem., 2014 (under review)
Regăsire medie: 98 ± 4%
Cerinţa minimă: ± 10% faţă de valoarea
certificată (Decision 2002/657/EC)
Material de referinţă M.U. Valoare
certificară ±Ua
Valoare
obţinută ±Ua
(n = 5)
Metodă
BCR-463 Carne Ton mg kg-1 2.85±0.16 2.83±0.11 Fără
preconcentrare
mercur
DOLT-4 Carne Rechin mg kg-1 2.58±0.22 2.58±0.04
TORT-2 Rac mg kg-1 0.27±0.06 0.29±0.02
BCR-191 Pâine neagră g kg-1 2.00b 1.95±0.08
Cu
preconcentrare
mercur pe
filament
NIM-GBW-10018 Carne de
pui
g kg-1 3.6±1.5 3.6±0.2
NIM-GBW-10019 Măr g kg-1 2.00b 1.90±0.02
IAEA-359 Varză g kg-1 13±2 12±1
IC-CS-CR-2 Morcov g kg-1 4.3b 4.2±0.2
DETERMINAREA MERCURULUI DIN ALIMENTE PRIN CV-µCCP-OES. ANALIZE DE DE PROBE REALE
Proba Nr.
Probe
M.U. Conţinut sra RSD (%)a Uf
b
Min Max Medie
Ţesut peştec 5 mg kg-1 0.15 0.53 0.32 2.4-5.8
Carne de pui 6 mg kg-1 2.34 4.42 3.36 0.04-0.08 0.9-3.6 0.47
Morcovi, păstârnac,
pătrunjel, ţelină
8 mg kg-1 11.0 20.4 15.6 0.2-0.5 0.9-2.9 2.2
Roşii, ardei,
castraveţi
11 mg kg-1 1.87 3.35 2.40 0.03-0.11 1.3-4.4 0.37
Ceapă 5 mg kg-1 12.5 15.9 14.3 0.2-0.3 1.3-2.5 2.5
Varză 8 mg kg-1 2.23 9.11 5.00 0.06-0.28 0.7-5.3 0.44
Cartofi 5 mg kg-1 10.6 11.7 11.2 0.2-0.3 1.8-2.6 2.2
Struguri albi şi roşii 5 mg kg-1 3.18 4.23 3.57 0.05-0.07 0.9-1.9 0.15
Mere, pere, piersici,
nectarine
12 mg kg-1 1.25 2.53 1.76 0.03-0.09 1.7-6.0 0.25
Pâine albă şi neagră 5 mg kg-1 0.57 1.84 1.25 0.04-0.08 3.8-9.0 0.11
Orez 5 mg kg-1 20.0 25.2 22.8 0.2-0.6 0.9-2.2 4.1
Salată verde 5 mg kg-1 0.75 2.60 1.70 0.05-0.07 2.0-7.7 0.15
a - sr and RSD – deviaţia standard si deviaţia standard procentuală (n = 5) b – Deviaţia standard maximă calculată pentru cea mai mică valoare a concentraţiei Uf =((LOD/2)2 + (αxc)2)1/2 c – Crap, Merlucius, Pangasius, Ton, Macrou
DETERMINAREA AS ŞI SB PRIN GENERARE DE HIDRURĂ ŞI DETECŢIE PRIN SPECTROMETRIE DE
EMISIE OPTICĂ IN MICROTORŢA DE PLASMĂ CUPLATĂ CAPACITIV (HG-CCP-OES)
PRINCIPIUL METODEI
Prereducerea speciilor de As(V) şi Sb(V) la As(III) şi Sb(III) cu L-cisteină în mediu de
HCl diluat, derivatizarea la hidrură cu soluţie de NaBH4 urmată de introducerea
hidrurilor în plasmă şi măsurarea semnalului de emisie a As şi Sb.
Prereducerea As(V) şi Sb(V)
Agent de reducere 5 ml soluţie 3% L-cysteine in 0.01 mol l-1
HCl la 50 ml probă
Temperatura de prereducere 90±5 ºC pe baie de apă timp de 10 min
Generarea de hidrură de către As(III) şi Sb(III)
Concentraţie L-cisteină în probă 0.3%
Concentraţie HCl/pH-ul în soluţia finală 0.01 mol l-1/pH (2.00±0.01)
Concentraţie HCl/pH în purtător 0.01 mol l-1/pH (2.00±0.01)
Agent de derivatizare 0.5% NaBH4 stabilizată în 0.5% NaOH
SPECTRUL DE EMISIE AL AS ŞI SB IN HG-CCP-OES: SELECTAREA
LUNGIMILOR DE UNDĂ
As
193,8
8
As
197,4
1
As
200,5
5
Sb 2
07,0
1
Sb 2
17,7
5
As
228,8
2
Sb 2
31,1
5
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
190 200 210 220 230
Em
issi
on s
ignal /
a.u
.
Wavelength / nm
PERFORMANŢELE ANALITICE LA DETERMINAREA AS ŞI SB PRIN HG-CCP-OES:
COMPARAŢIE CU HG-ICP-OES
HG-CCP-OES HG-ICP-OES
λ (nm) m γ r LOD
(ng l-
1)
LOD
(mg
kg-1)
m γ r LOD
(ng
ml-1)
LOD
(mg
kg-1)
As 189.04 - - - 657±5 384 0.996 0.14 0.02
As 193.75 160±1 355 0.999 0.20 0.02 488±3 450 0.999 0.10 0.01
As 197.26 130±1 290 0.999 0.25 0.03 173±2 340 0.996 0.40 0.04
As 228.81 120±1 267 0.999 0.35 0.04 578±5 400 0.997 0.30 0.03
Sb 206.83 520±10 145 0.999 0.20 0.02 563±10 160 0.999 0.22 0.02
Sb 217.58 540±9 167 0.999 0.18 0.02 442±7 175 0.999 0.16 0.02
Sb 231.14 350±9 108 0.998 0.50 0.05 395±10 110 0.998 0.50 0.05
Sb 252.85 - - - - - 304±9 95 0.999 0.80 0.08
Condiţii operare HG-CCP-OES
Putere; 10 W
Consum argon: 150 ml min-]
Condiţii operare HG-ICP-OES
Putere; 1400 W
Consum argon: 15 l min-]
m – sensibilitatea de balibrare (panta dreptei)
- sensibilitatea analitică (raport sennsibilitate de calibarere/deviaşie stnadard pantă (raport semnal-ygomot penztru 1 ng ml-1)
LOD şi LOQ – limita de detdecţie şi de determinare (LOQ = 3xLOD)
DETERMINAREA AS ŞI SB DIN CRM DE SOL PRIN HG-CCP-OES. COMPARAŢIE CU HG-ICP-OES
Material de referinţă Valoare
certificată±Ua
(mg kg-1)
Valoare regăsită±Ua,b
(mg kg-1)
Grad regăsire (%)c
HG-μCCP-
OES
HG-ICP-OES HG-μCCP-
OES
HG-ICP-
OES
Arsen
BCR280R 33.4±2.9 33.6±4.6 32.2±1.5 101±14 96±5
CRM048-50G 123±3.4 128±5.8 129±8.9 104±5 105±7
LGC 6135 66±12 67±3 66±6 102±5 100±9
RTC-CRM 025-050 339±51.1 333±31.5 355±33.1 98±9 105±9
NCS DC78301 56±10 54±4 54±4 96±7 96±7
LGC 6141 13.2±3.5 13.4±1.8 13.9±0.9 102±13 105±6
Material S1 3.4±0.54 3.5±0.27 3.6±0.22 103±8 106±6
Regăsire medie (%)c 101±9 102±7
Stibiu
CRM048-50G 139±13.9 143±4.7 136±5.3 102±3 98±4
a Incertitudinea extinsă pentru 95% interval de încredere b m = 5 analize complete pentru fiecare probă c 95% nivel de încredere.
COMPARAŢIA STATISTICĂ BLAND ŞI ALTMAN LA DETERMINAREA AS ŞI SB DIN SOL
PRIN HG-CCP-OES ŞI HG-ICP-OES
Metoda HG-CCP-OES oferă rezultate similare cu HG-ICP-OES în ceea ce
priveşte limita de detecţie, precizia şi corectitudinea. Avantajul faţă de ICP
consumul redus de argon şi puterea mică de operare plasmei.
-30
-20
-10
0
10
20
30
85 105 125 145 165 185 205 225
Diffe
rence (
mg/k
g)
Mean results (mg/kg)
a)
18±9
-3±7
-23±9
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
35 55 75 95 115 135
Diffe
rence (
mg/k
g)
Mean results (mg/kg)
b)
13±6
-1±5
-14±6
Cercetările au fost efectuate în cadrul proiectului:
PN II_PCCA Tip 2, nr. 176/2012
Echipament miniaturizat cu microtorță de plasmă cuplată capacitiv şi tehnologii analitice pentru determinarea multielementală simultană utilizate în controlul mediului şi alimentelor (MICROCCP)
Membri Consorţiului
CO- UBB Cluj-Napoca, Director de proiect Conf, dr. Tiberiu Frenţiu
Membri: Conf. dr. Eugen Darvasi Conf. dr. Miclaela Ponta Student: Bogdan Petru Pintican (masterat CCMTD) Sînziana Butaciu (masterat PCA)
P1 – Institutul de Cercetare, Dezvoltare pentru Optoelectronică, Bucureşti, Filiala Institutul de Cercetare pentru Instrumentaţie Analitică Cluj-Napoca Responsabil: CSIII dr. Marin Şenilă P2 – Universitatea Tehnică Cluj-Napoca, Responsabil: Prof. dr. Dorin Petreuş P3 – APRIL Cluj-Napoca, Responsabil: ing. Ferenz Puskas P4 – Fotometric Instruments Bucureşti, Responsabil: dr. fiz. Dorin Şulea