آنالیز عناصر معدنی و کمیاب در آب آشامیدنی با دستگاه ICP-MS 2030 شیمادزو

آب آشامیدنی سالم یکی از عوامل مهم در حفظ سلامت انسان است. کیفیت آب به شدت تحت تأثیر آلاینده‌های صنعتی، به‌ویژه فلزات سنگین قرار دارد. عناصری مانند کلسیم، منیزیم و سلنیوم در مقدار کم برای بدن مفید هستند، اما مصرف بیش از حد استاندارد آن، ممکن است سمومی داشته باشند که سلامت انسان را به خطر بیندازند. برای اندازه گیری این عناصر و ارزیابی میزان فلزات سنگین در آب، از دستگاه های پیشرفته مانند ICP-MS 2030 می توان استفاده کرد که در سنجش این آلاینده ها کمک می کند.

  دستگاه ICP-MS2030 شیمادزو در تعیین کیفیت آب آشامیدنی

دستگاه ICP-2030 شیمادزو به دلیل قابلیت تعیین چند عنصری، دامنه خطی دینامیکی، برای تجزیه و تحلیل فلزات سنگین و کیفیت آب آشامیدنی استفاده می شود. در این مطالعه، آب آشامیدنی برای تعیین 24 عنصر کمیاب و معدنی در نمونه های مختلف توسعه یافته است. محتویات فلزات و مواد معدنی در نمونه های آب آشامیدنی به طور همزمان توسط دستگاه ICP-MS2030 تعیین، تجزیه و تحلیل نمونه های آب در کنار منابع مختلف با استاندارد EPA آمریکا تطبیق داده شد.

شرایط آنالیز آب با دستگاه ICP-MS2030 شیمادزو 

تمامی اندازه گیری ها با استفاده از نمونه بردار خودکار AS-10 با فناوری سلول های هلیوم به همراه یک راه حل برای حذف تداخل های تولیدی چند اتمی انجام شد. پیکربندی ابزار و عملکردها، در جدول زیر شرح داده شده است.

 سه نمونه آب از طرق مختلف (آب لوله کشی، آب تصفیه شده و آب بطری) به دست آوردیم. کلیه نمونه های قبل از ورود به ICP-MS2030 در نیتریک اسید آزمایشگاهی %1 HNO₃  رقیق شده اند. برای جیوه ، 0/5% اسید کلریک در آماده سازی نمونه برای تثبیت جیوه در نمونه های آب اضافه شد. از محلول های استوک چند عنصری مرک و سیگما آلدریچ برای تهیه استانداردهای کالیبراسیون در HNO₃ 1% استفاده می شود که سطح کالیبراسیون برای هر عنصر در جدول زیر نشان داده شده است. Sc ,Rh ,In ,Ho ,Bi به عنوان استانداردهای داخلی به منظور اصلاح تداخل های احتمالی ماتریس و رانش ابزار اضافه شدند.  

نتایج، بحث و تحلیل کمی نمونه های آب آشامیدنی در نمونه های آب از منابع مختلف در جدول ذکر شده است. تمام محتویات فلزات اندازه گیری شده پایین تر از مقدار آلاینده (MCL) تنظیم شده توسط (2018) US-EPA بودند.

به طور کلی، آب لوله کشی حاوی مقادیر زیادی از عناصر سنگین است. آرسنیک ، به ویژه در شکل غیرآلی آن، یکی از سمی ترین عناصر کمیاب موجود در آب آشامیدنی است. آرسنیک در نمونه های استاندارد توسط استاندارد EPA ایالات متحده کمتر از 10 میکروگرم تعیین شده است که نتایج نشان می دهد آب لوله کشی کمتر از 0.274 میکروگرم در لیتر بود. کادمیوم در آب لوله کشی و فیلتر شده شناسایی شد که هر دو بسیار پایین تر از حد نرمال بودند.

کادمیوم، به عنوان یک ماده سرطان زا و مضر برای کلیه ها، سیستم اسکلتی و سیستم ایمنی انسان شناخته شده است. طبق دستورالعمل EPA، کادمیوم باید در حدود 0.01 و یا کمتر از 5 میکروگرم در لیتر باشد. مس،آهن و روی از جمله آلاینده های آب آشامیدنی ، تغییر رنگ پوست و یا طعم و بوی آب را ایجاد می کند. عناصری مانند کلسیم و منیزیم نقش های مهم و مفیدی در فیزیولوژی انسان دارند. کلسیم و منیزیم به کانی سازی و تقویت اسکلت کمک کرده و سدیم برای عملکرد مناسب و اعصاب مهم هستند. در این آنالیز مقدار آن‌ها در آب (بیشتر از 500 میکروگرم در لیتر) در نمونه‌های TAP و فیلتر شده بود.

نتایج بازیابی عناصر موردنظر در آب لوله کشی و درصد RSD با ICP-MS 2030 شیمادزو کالیبراسیون به دست آمده برای آنالیت های هدف، نتایج خوبی را با 0.99 نشان داد. LOD و LOQ با 3 و 10 برابر انحراف استاندارد و اندازه گیری پیوسته کالیبراسیون محاسبه شد. در حالی که سطوح زیر ppb یا ppt از LOD ها و LOQS برای همه آنالیت ها به ویژه برای عوامل خطرناک جیوه، کادیوم، آرسنیک و سرب به دست می آید که نشان دهنده ثبات دستگاه ICP-MS شیمادزو است.

خطی بودن منحنی کالیبراسیون و میزان دقت دستگاه ICP-MS2030 شیمادزو

دستگاه ICP-MS2030 شیمادزو از خطی بودن منحنی کالیبراسیون برای اندازه گیری میزان استفاده از می کند. به این معنا که باید به رابطه‌ای خطی باشد. تشخیص بازیابی نشان‌دهنده درصد شناسایی عناصر از پردازش است (معمولاً بین 90٪ تا 110٪). میزان دقت دستگاه ICP-MS 2030 شیمادوز تضمین‌کننده نزدیکی نتایج به‌طور واقعی ، به‌ویژه در بررسی‌های کوچک (ppb یا ppt) است.

 دقت کالیبراسیون و تشخیص (LOD/LOQ) برای عناصر هدف همبستگی خطی عالی با (r > 0.9994) را نشان دادند. LODها و LOQها با 3 و 10 برابر انحراف کیفیت 10 اندازه‌گیری مداوم نمونه کالیبراسیون محاسبه شدند. سطح زیر ppb یا ppt از LODها و LOQها برای همه آنالیت‌ها، به‌ویژه برای عوامل خطرناکی مانند، Cd، Hg و Pb، به دست آمد که نشان داد روش ICP-MS در تعیین فلزات سنگین برای ایمنی آب آشامیدنی است. به منظور سنجش پایداری سیستم (Stability) طی 5 ساعت، محلول کنترل کیفیت (5 میکروگرم در لیتر) هر 30 دقیقه اندازه گیری شد. نتایج بازیابی عناصر در محدوده مطابق با استاندارد EPA بین 80 تا 120 درصد بودند.

بازیابی و دقت روش ICP-MS با تزریق هر آنالیت به نمونه لوله کشی در انواع بر اساس سطوح آن در آب لوله کشی می شود. نرخ‌های بازیابی رضایت‌بخش 90 تا 118 درصد به‌دست آمد، تجزیه و تحلیل خوبی با درصد RSD کمتر از 3 درصد برای عناصر تجزیه و تحلیل با مقادیر اندک تا 5 درصد به دست آمد.

تغییرات درصد بازیابی ۱۹ عنصر طی ۵ ساعت  نشان می‌دهند که بیشتر از ۸۰ درصد تا ۱۲۰ درصد در نوسان هستند.

استانداردهای داخلی در طول زمان پایدار است یعنی (کمتر از 15 درصد تغییر)، که نشان‌دهنده وضعیت عملکرد دستگاه است.

دستگاه ICP-MS2030 شیمادزو یکی از ابزارهای بسیار کاربردی در آنالیز مواد است. این دستگاه های متعدد و کاربردهای مختلف در زمینه های مختلف از جمله تشخیص فلزات گرانبها، فلزات سنگین و ترکیبات بسیار پایین دارند. اگر این دستگاه را بخرید، می توانید با شرکت ری نور آزما مشاوره دریافت کنید. این شرکت علاوه بر خرید خدمات، مشاوره تخصصی در زمینه انواع استفاده، خدمات پس از فروش، تامین قطعات و لوازم جانبی این دستگاه را نیز می‌کند.