Massenbestimmung von Isotopen bei ISOLTRAP Von Florian Knittel.
Bestimmung von As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Tl ... · Bei vielen Isotopen wurden zum...
1
Bei vielen Isotopen wurden zum Teil signifikante Störungen beobachtet: 52 Cr, 53 Cr, 55 Mn, 59 Co, 62 Ni, 63 Cu, 65 Cu, 66 Zn, 68 Zn, 75 As, 77 Se, 78 Se, 80 Se, 82 Se, 95 Mo, 98 Mo, 111 Cd, 112 Cd, 114 Cd, 203 Tl, 205 Tl, 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb, 238 U • Bei 52 Cr, 53 Cr, 75 As, 77 Se, 78 Se, 80 Se treten generell Störungen auf, z.B.: 40 Ar 12 C, 40 Ca 12 C, 35 Cl 16 OH ⇨ 52 Cr 40 Ar 35 Cl, 43 Ca 16 O 2 ⇨ 75 As 40 Ar 38 Ar, 38 Ar 40 Ca, 65 Cu 13 C ⇨ 78 Se • 59 Co ist bei hohen Ca-Gehalten gestört ( 43 Ca 16 O, 42 Ca 16 OH) und muss korrigiert werden. • Die Cadmium-Isotope 111, 112, 114 sind bei viel Zinn in der Matrix und Anwesenheit von Molybdän gestört: 112 Sn, 114 Sn, 95 Mo 16 O, 96 Mo 16 O, 98 Mo 16 O • 55 Mn, 60 Ni, 62 Ni, 63 Cu, 65 Cu, 66 Zn, 68 Zn, 95 Mo, 98 Mo sind weitgehend störungsfrei. Je nach Konzentrationsbereich, Matrixzusammensetzung oder Geräteparametern müssen auch hier Korrekturen durchgeführt werden: 37 Cl 18 O ⇨ 55 Mn 40 Ar 23 Na ⇨ 63 Cu • Auch bei Elementen mit hohen Massen können Störungen auftreten: 203/205 Tl durch 187 Re 16 O oder Pt-Lochblenden ( 192 Pt 13 C) 206 Pb durch Pt-Lochblenden ( 194 Pt 12 C) 238 U wird bei viel Quecksilber durch 202 Hg 36 Ar gestört. • Die Isotope 58 Ni und 64 Zn können wegen isobarer Überlagerung durch 58 Fe und 64 Ni nicht verwendet werden. • Für 82 Se erhält man in einer Lebensmittel-Matrix immer Überbefunde, gleichgültig welche Korrekturarten angewendet werden. Dieses Isotop wird nicht empfohlen. Zielsetzung: Für charakteristische Matrixbestandteile in Lebensmitteln (Na, K, Ca, Mg, P, S, Cl, C) wurden die Störungen bei verschiedenen Isotopen an ICP-MS-Systemen mit unterschiedlichen Korrekturverfahren gemessen und dabei auch interne Standards überprüft. Das Poster zeigt die von der Arbeitsgruppe identifizierten polyatomaren Störungen durch Matrixbestandteile. Ergebnis: Um mit der ICP-MS richtige Ergebnisse zu erzielen, müssen Molekülionen mit Hilfe von Korrek– turverfahren beseitigt werden. Abhängig von der zu messenden Elementkonzentration ist die Intensität einer Störung unterschiedlich relevant. Die Korrekturverfahren müssen so eingestellt und optimiert werden (z.B. Gasart, Gasfluss, Potentialhöhe), dass die Störung möglichst vollständig beseitigt wird. Bestimmung von As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Tl, U und Zn in Lebensmitteln mit der ICP-MS Arbeitsgruppe der Lebensmittelchemischen Gesellschaft, Fachgruppe in der GDCh K. Schöberl - Karlsruhe, L. Viehweger - Halle, N. Prühs - Mettmann, P. Fecher - Wiesenttal Korrekturverfahren Zellentechnik Sie wird speziell bei Quadru– polsystemen verwendet. Ein Zusatz von He als Zellgas führt zur Kollision mit Molekülionen, deren Spaltung in kleinere Ionen und einer Verringerung der Ionengeschwindigkeit (Kollisionszelle). Reaktivere Gase (H 2 , NH 3 ) rea– gieren mit Molekülionen oder deren Bruchstücken und be– seitigen so die unerwünschte Masse (Reaktionszelle). Wichtig ist es, die Menge an Gas zu optimieren und eine Potentialbarriere anzulegen, damit langsame Ionen nicht in den Analysator gelangen. Triple-Quad Systeme Hier wird ebenfalls eine Reak– tionszelle mit Zusatzgasen ver– wendet. Die Reaktionsproduk– te werden aber in einem zwei– ten Quadrupol abgetrennt, be– vor die Trennung im Analysa– tor-Quadrupol erfolgt. Damit wird eine höhere Selektivität in der Bestimmung erreicht. Die physikalische Auflösung ist identisch mit Quadrupol– systemen. Hochauflösung Neben der niedrigen Auflö– sung von 300, wie bei Quad– rupolsystemen, stehen hier auch 4000 und 10.000 (Hoch– auflösung) zur Verfügung. Damit lassen sich störende Molekülionen physikalisch abtrennen. Einige Störungen erfordern aber Auflösungen >>10.000, was bei ICP-Systemen technisch nicht möglich ist. Korrekturgleichung Sie ist nur für grobe Anwendun– gen geeignet und für niedrige Konzentrationen unbrauchbar. Auch bei internen Standards wurden signifikante Störungen ermittelt: 45 Sc, 74 Ge, 89 Y, 103 Rh, 115 In, 175 Lu, 187 Re • Interne Standards mit Masse < 100 führen zu nicht kontrollierbaren Störungen: 45 Sc ⇽ 39 KO, 13 C 16 O 2 , 14 N 15 N 16 O 74 Ge ⇽ 37 Cl 2 , 40 Ar 34 S 89 Y ⇽ 58 Fe 31 P, 55 Mn 34 S, 54 Fe 35 Cl • Rh-Konzentrationen über 100 μg/l können Störungen auf 206 Pb hervorrufen ( 103 Rh 2 + ). • 115 In kann bei viel Sn oder Ca in der Lösung nicht verwendet werden ( 115 Sn, 40 Ca 43 Ca 16 O 2 ). • Im hohen Massenbereich kann 175 Lu von 135 Ba 40 Ar und 187 Re von 187 Os überlagert sein. 44. Deutscher Lebensmittelchemikertag, Karlsruhe 2015
Transcript of Bestimmung von As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Tl ... · Bei vielen Isotopen wurden zum...
Bei vielen Isotopen wurden zum Teil signifikante Störungen beobachtet:52Cr, 53Cr, 55Mn, 59Co, 62Ni, 63Cu, 65Cu, 66Zn, 68Zn, 75As, 77Se, 78Se, 80Se, 82Se,
95Mo, 98Mo, 111Cd, 112Cd, 114Cd, 203Tl, 205Tl, 206Pb, 207Pb, 208Pb, 238U
• Bei 52Cr, 53Cr, 75As, 77Se, 78Se, 80Se treten generell Störungen auf, z.B.: 40Ar12C, 40Ca12C, 35Cl16OH ⇨ 52Cr 40Ar35Cl, 43Ca16O2 ⇨ 75As 40Ar38Ar, 38Ar40Ca, 65Cu13C ⇨ 78Se
• 59Co ist bei hohen Ca-Gehalten gestört (43Ca16O, 42Ca16OH) und muss korrigiert werden.
• Die Cadmium-Isotope 111, 112, 114 sind bei viel Zinn in der Matrix und Anwesenheit von Molybdän gestört: 112Sn, 114Sn, 95Mo16O, 96Mo16O, 98Mo16O
• 55Mn, 60Ni, 62Ni, 63Cu, 65Cu, 66Zn, 68Zn, 95Mo, 98Mo sind weitgehend störungsfrei. Je nach Konzentrationsbereich, Matrixzusammensetzung oder Geräteparametern müssen auch hier Korrekturen durchgeführt werden: 37Cl18O ⇨ 55Mn 40Ar23Na ⇨ 63Cu
• Auch bei Elementen mit hohen Massen können Störungen auftreten: 203/205Tl durch 187Re16O oder Pt-Lochblenden (192Pt13C) 206Pb durch Pt-Lochblenden (194Pt12C) 238U wird bei viel Quecksilber durch 202Hg36Ar gestört.
• Die Isotope 58Ni und 64Zn können wegen isobarer Überlagerung durch 58Fe und 64Ni nicht verwendet werden.
• Für 82Se erhält man in einer Lebensmittel-Matrix immer Überbefunde, gleichgültig welche Korrekturarten angewendet werden. Dieses Isotop wird nicht empfohlen.
Zielsetzung: Für charakteristische Matrixbestandteile in Lebensmitteln (Na, K, Ca, Mg, P, S, Cl, C) wurden die Störungen bei verschiedenen Isotopen an ICP-MS-Systemen mit unterschiedlichen Korrekturverfahren gemessen und dabei auch interne Standards überprüft. Das Poster zeigt die von der Arbeitsgruppe identifizierten polyatomaren Störungen durch Matrixbestandteile.Ergebnis: Um mit der ICP-MS richtige Ergebnisse zu erzielen, müssen Molekülionen mit Hilfe von Korrek–turverfahren beseitigt werden. Abhängig von der zu messenden Elementkonzentration ist die Intensität einer Störung unterschiedlich relevant. Die Korrekturverfahren müssen so eingestellt und optimiert werden (z.B. Gasart, Gasfluss, Potentialhöhe), dass die Störung möglichst vollständig beseitigt wird.
Bestimmung von As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Tl, U und Zn in Lebensmitteln mit der ICP-MSArbeitsgruppe der Lebensmittelchemischen Gesellschaft, Fachgruppe in der GDChK. Schöberl - Karlsruhe, L. Viehweger - Halle, N. Prühs - Mettmann, P. Fecher - Wiesenttal
Korrekturverfahren
Zellentechnik Sie wird speziell bei Quadru–
polsystemen verwendet. Ein Zusatz von He als Zellgas führt zur Kollision mit Molekülionen, deren Spaltung in kleinere Ionen und einer Verringerung der Ionengeschwindigkeit
(Kollisionszelle). Reaktivere Gase (H2, NH3) rea–
gieren mit Molekülionen oder deren Bruchstücken und be–seitigen so die unerwünschte Masse (Reaktionszelle).
Wichtig ist es, die Menge an Gas zu optimieren und eine Potentialbarriere anzulegen, damit langsame Ionen nicht in den Analysator gelangen.
Triple-Quad Systeme Hier wird ebenfalls eine Reak–
tionszelle mit Zusatzgasen ver–wendet. Die Reaktionsproduk–te werden aber in einem zwei–ten Quadrupol abgetrennt, be–vor die Trennung im Analysa–tor-Quadrupol erfolgt. Damit wird eine höhere Selektivität in der Bestimmung erreicht. Die physikalische Auflösung ist identisch mit Quadrupol–systemen.
Hochauflösung Neben der niedrigen Auflö–
sung von 300, wie bei Quad–rupolsystemen, stehen hier auch 4000 und 10.000 (Hoch–auflösung) zur Verfügung.
Damit lassen sich störende Molekülionen physikalisch abtrennen. Einige Störungen erfordern aber Auflösungen >>10.000, was bei ICP-Systemen technisch nicht möglich ist.
Korrekturgleichung Sie ist nur für grobe Anwendun–
gen geeignet und für niedrige Konzentrationen unbrauchbar.
Auch bei internen Standards wurden signifikante Störungen ermittelt:45Sc, 74Ge, 89Y, 103Rh, 115In, 175Lu, 187Re
• Interne Standards mit Masse < 100 führen zu nicht kontrollierbaren Störungen: 45Sc ⇽ 39KO, 13C16O2, 14N15N16O 74Ge ⇽ 37Cl2, 40Ar34S 89Y ⇽ 58Fe31P, 55Mn34S, 54Fe35Cl
• Rh-Konzentrationen über 100 μg/l können Störungen auf 206Pb hervorrufen (103Rh2+).
• 115In kann bei viel Sn oder Ca in der Lösung nicht verwendet werden (115Sn, 40Ca43Ca16O2).
• Im hohen Massenbereich kann 175Lu von 135Ba40Ar und 187Re von 187Os überlagert sein.
44. Deutscher Lebensmittelchemikertag, Karlsruhe 2015
