Wykorzystanie chromatografii jonowej ze spektrometrią mas w plazmie indukcyjnie sprzężonej w analizie specjalizacyjnej wybranych pierwiastków

• Autorzy: Szewczyk A. , Gąsior D. , Ślęzak E.

Warianty tytułu

EN

The use of ion chromatography and mass spectrometry inductively coupled plasma for analysis element speciation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Chromatografia jonowa (IC) w połączeniu ze spektrometrią mas w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-MS) daje ogromne możliwości w zakresie oznaczeń różnych form prawie wszystkich pierwiastków układu okresowego. Do określenia indywidualnej formy pierwiastka niezbędne są skuteczne metody separacji badanych analitów i zastosowanie odpowiednich detektorów. Skuteczna technika łączona powinna być: selektywna wobec oznaczanych analitów, czuła w szerokim zakresie i winna umożliwiać jak najlepszą identyfikację oznaczanych substancji. Dlatego jako metody separacyjne wykorzystuje się przede wszystkim metody chromatograficzne, a jako metody detekcji – metody spektroskopowe. Analityka specjacyjna odgrywa znaczącą i wyjątkową rolę zarówno w szerokim spektrum badań związków chemicznych, toksyczności pierwiastków, kontroli jakości, jak i czystości farmaceutyków oraz produktów żywnościowych. Znalazła także zastosowanie w wykonywaniu kompleksowych oznaczeń środowiskowych oraz chemii jądrowej. W pracy scharakteryzowane zostały przykłady zastosowań analityki specjacyjnej w konfiguracji chromatografia jonowa–spektrometria mas w plazmie indukcyjnie sprzężonej oraz zasady działania wybranych technik analitycznych.

EN

Ion chromatography (IC) in combination with mass spectrometry, inductively coupled plasma (ICP-MS) offers great potential for various forms nearly all elements of the Periodic Table. In order to determine the individual form of element, necessary is efficient separation of tested analytes and use of suitable detectors. An effective combined technique should be: selective for the designated analytes, sensitive and should enable the best possible identification of substances, which to be measured. Therefore, as a method of separation used primarily chromatographic methods, and as a method of detection – spectroscopic methods. Speciation analyst plays a significant and unique role in a wide range of of research compounds, toxic elements such as quality control and the purity of pharmaceuticals and food products. Speciation analyst also found the use in the performance of complex determinations of environmental and nuclear chemistry. In this paper were characterized examples of applications, features and principles of operation of speciation analysis in the configuration ion chromatography (IC) – mass spectrometry in inductively coupled plasma (ICP-MS).

Słowa kluczowe

PL

zanieczyszczenie środowiska; substancja szkodliwa; chemia analityczna; chromatografia jonowa; spektrometria masowa; ICP-MS; specjacja chemiczna

EN

environment pollution; harmful substance; analytical chemistry; ion chromatography; mass spectrometry; ICP-MS; chemical speciation

• Wydawca: Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o.
• Czasopismo: Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 7, nr 17
• Strony: 79--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., il.

Twórcy

autor

Szewczyk A.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa, Oddział Inżynierii Procesowej Materiałów Budowlanych, Opole

autor

Gąsior D.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa, Oddział Inżynierii Procesowej Materiałów Budowlanych, Opole

autor

Ślęzak E.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa, Oddział Inżynierii Procesowej Materiałów Budowlanych, Opole

Bibliografia

• [1] Kot A., Namieśnik J., The role of speciation in analytical chemistry, „Trends in Analytical Chemistry” 2000, Vol. 19, s. 2–3.
• [2] Jabłońska M., Kostecki M., Szopa S., Łyko A., Michalski R., Specjacja nieorganicznych form arsenu i chromu w wybranych zbiornikach zaporowych Górnego Śląska, „Ochrona Środowiska” 2012, Vol. 34, nr 3, s. 25–32.
• [3] Novotný L., Toman J., Starý F., Marquez A.D., Herout V., Šorm F., Contribution to the chemotaxonomy of some European Petasites species, „Phytochemistry” 1966, Vol. 5, Issue 6, s. 1281–1287.
• [4] „Scopus Content Overview”. Scopus Info. Elsevier. Retrieved (4.09.2013).
• [5] Ellis L.A., Roberts D.J., Chromatographic and Hyphenated Methods for Elemental Speciation Analysis in Environmental Media, „Journal Chromatography A” 1997, Vol. 774, s. 3–19.
• [6] Ali I., Aboul-Enein H.Y., Instrumental Methodsin Metal Ion Speciation, Taylor & Francis Group, b.m.w. 2006.
• [7] Inoue Y., Sakai T., Kumagai H., Simultaneous determination of chromium (III) and chromium (VI) by Ion chromatography with inductively coupled plasma mass spectrometry, „Journal of Chromatography A” 1995, Vol. 706, s. 127–136.
• [8] Michalski R., Chromatografia jonowa. Podstawy i zastosowania, SWSZ, Katowice 2011.
• [9] Michalski R., Ion chromatogarphy as a reference method for detrmination of nieorganic ions in water and wastewater, „Critical Reviews in Analytical Chemistry” 2006, Vol. 36, s. 107–127.
• [10] Szewczyk A., Zastosowanie chromatografii jonowej do oceny jakości wód wodociągowych ujmowanych w wybranych punktach województw opolskiego i śląskiego, „Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych” 2013, nr 13, s. 60–79.
• [11] Eith C., Kolb M., Seubert A., Viehweger K.H. (red.), Praktyczna chromatografia jonowa, Metrohm, Herisau b.r.w., s. 15.
• [12] A.G. Metrohm, 850 Professional IC AnCat – MCS-2.850.3030-Manual, CH-9101 Herisau, Switzerland. [Podręcznik obsługi].
• [13] Lagerström M.E., Field M.P., Ségure M., Fischer L., Hann S., Sherrell R.M., Automated on-line flow-injection ICP-MS determination of trace metals (Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn) in open ocean seawater: Application to the GEOTRACES program, „Marine Chemistry” 2013, Vol. 155, s. 71–80.
• [14] Michalski R., Szopa S., Zastosowanie detektora ICP-MS w chromatografii jonowej, „Prace i Studia” 2009, Vol. 77, s. 119–135.
• [15] Stochaj-Yamani M., Spektrometry ICP-MS Agilent Technologie eleganckie narzędzie w analizie śladowej pierwiastków. Materiały aplikacyjne Perlan Technologies Polska Sp. z o.o., materiały w posiadaniu autorek.
• [16] Thomas R., Practical Guide to ICP-MS. A Tutorial for Beginners, 2. ed., Taylor & Francis Group, CRC Press, Boca Raton–London–New York 2008.
• [17] Agilent Technologies, Inc., ICP-MS serii Agilent 7700. Podręcznik obsługi urządzenia, 2009, Tokio, Japonia, materiały w posiadaniu autorek.
• [18] Michalski R., Application of IC-MS and IC-ICP-MS in Environmental Research, „Current Trends in Mass Spectrometry” 2012, No.12, s. 32–36.
• [19] Wille A., Czyborra S., Kleimann J., Hyphenated techniques as modern detection systems in ion chromatography, Metrohm AG, CH-9101 Herisau/Switzerland, [e-mail], poster.
• [20] Ronkart S.N., Laurent V., Carbonnelle P., Mabon N., Copin A., Barthe´lemy J.P., Speciation of five arsenic species (arsenite, arsenate, MMAAV, DMAAV and AsBet) in different kind of water by HPLC-ICP-MS, „Chemosphere” 2007, Vol. 66, s. 738–745.
• [21] Moritz T., Reyes L.H., Kingston „Skip” H.M., Mizanur Rahman G.M., Czyborra S., Mercury and arsenic speciation analysis by IC-ICP/MS, Metrohm International Headquarters, 9101 Herisau/Switzerland, [e-mail], poster.
• [22] Jabłońska-Czapla M., Szopa S., Michalski R., Łyko A., Jednoczesne oznaczanie nieorganicznych form specjacyjnych antymonu i arsenu z wykorzystanie techniki HPLC-ICPMS, [w:] Chromatografia jonowa, red. R. Michalski, IPIŚ PAN, Zabrze 2013, s. 43–56.
• [23] Michalski R., Jabłońska M., Szopa S., Łyko A., Application of ion chromatography with ICP-MS or MS detection to the determination of selected halides and metal/metalloids species, „Critical Reviews in Analytical Chemistry” 2011, Vol. 41, s. 133–150.
• [24] Bettia M., Menichettib U.L., Barrero Morenoa J.M., Fuocob R., A preliminary study for the determination of long-lived radionuclides second transition group 4-d/in environmental samples by ion chromatography inductively coupled plasma-mass spectrometry IC-ICP-MS, „Microchemical Journal” 2000, Vol. 67, s. 285–290.
• [25] Reyes L.H., Guzmán Mar J.L., Mizanur Rahman G.M., Seybert B., Fahrenholz T., Skip Kingston H.M., Simultaneous determination of arsenic and selenium species in fish tissues using microwave-assisted enzymatic extraction and ion chromatography–inductively coupled plasma mass spectrometry, „Talanta” 2009, Vol. 78, s. 983–990.
• [26] Meng Q., Fan Z., Buckley B., Lin L., Huang L., Yu Ch., Stiles R., Bonanno L., Development and evaluation of a method for hexavalent chromium in ambient air using IC-ICP-MS, „Atmospheric Environment” 2011, Vol. 25, s. 2021–2027.
• [27] Akhtera F., Omelonb Ch.R., Gordonc R.A., Moserd D., Macfiea S.M., Localization and chemical speciation of cadmium in the roots of barley and lettuce, „Environmental and Experimental Botany” 2014, Vol. 100, s. 10–19.
• [28] Michalski R., Jabłońska-Czapla M., Szopa S., Łyko A., Techniki łączone w analizie specjacyjnej – problem i wyzwania, [w:] Nauka i przemysł – metody spektroskopowe w praktyce, nowe wyzwania i możliwości, red. Z. Hubicki, UMCS, Lublin 2013, s. 26–45.
• [29] Michalski R., Łyko A., Jabłońska M., Szopa S., Zastosowanie chromatografii jonowej w analizie specjacyjnej wybranych pierwiastków, [w:] Chromatografia w praktyce, red. A. Voekel, W. Wasiak, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2011, s. 33–42.