Influence of pellet composition in IR-laser ablation inductively coupled plasma atomic emission and mass spectrometry

• Autorzy: Wennrich R. , Morgenstern P. , Liebergeld G. , Werner G.

Warianty tytułu

PL

Emisyjna spektrometria atomowa ze wzbudzeniem ICP i podawaniem próbek ze stałych pastylek za pomocą lasera IR. Wpływ składu pastylek

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Aspects of infrared laser ablation as sampling tool for the analysis of pellet materials using inductively coupled plasma atomic emission and mass spectrometry have been inves-tigated. The sensitivity for Ca, Fe, La, Mg, Mn, Sr, V and Zn in targets prepared from powders of geological reference materials depends on the kind of additives applied. For understanding this phenomenon the behaviour of selected elements was studied. Trace el-ement fractionation is prevalently effected by repeated irradiance of a target. There are significant differences in the impoverishing of analytes -as the result of fractionation -out of pellets by subsequent laser ablation in dependence on the analytes and their con-centrations. The use of an internal standard was studied to reduce the serious problems caused by fractionation. The application of an internal standard is only partly successful for the improvement of the correlation coefficient of calibration plots. The use of suitable binding materials leads to diminish differences in the ablation behaviour of analytes and the internal standard associated with the variation of chemical and physical properties of the geological matrices. The matched pellets (SiO(2) + carbon + binder) were used to study the influence of the binding of Zn, Bi, Cu, Mn, Fe and Ni on the ablation behavior. The results indicate significant differences in the sensitivity when the analytes were added as oxides, sulfates or in a metallic form. To demonstrate these analyte specific phenomena normalized sensitivity values (sensitivity in laser ablation divided by sensitivity in pneu-matic nebulization) have been used. An explanation of the analyte specific behaviour has been supported by comparing the normalized values with thermodynamic data.

PL

Badano wpływ ablacji, jako metody próbkowania, za pomocą lasera IR na wyniki oznaczeń w spektrometrii mas z indukcyjnie sprzężoną plazmą. Czułość oznaczania Ca, Fe, La, Mg, Mn, Sr, V, i Z n w próbkach geologicznych materiałów odniesienia zależy od rodzaju stosowanych dodatków. Frakcjonowanie pierwiastków śladowych zależy od wielokrotnego naświetlania obiektu. Występują znaczące różnice w zubożeniu analitów w wyniku frakcjonowania, w pastylkach w zależności od rodzaju analitów i ich stężeń. Badano zastosowanie wewnętrznego standardu w celu zredukowania trudności wynikających z frakcjonowania. Wewnętrzny standard jedynie częściowo poprawia współczynnik korelacji krzywych kalibrowania. Zastosowanie odpowiednich środków wiążących powoduje zmniejszenie różnic w zachowaniu się analitów i wewnętrznego standardu związanych ze zmiennością chemicznych i fizycznych właściwości matryc geologicznych. Zastosowano pastylki zawierające SiO2 + węgiel + środek wiążący, w badaniu wpływu czynnika wiążącego na ablację Zn, Bi, Cu, Mn, F e i Ni. Wyniki wskazuj ą na znaczne różnice czułości w zależności od tego, czy anality dodawane były w postaci tlenków, siarczanów czy wolnych metali. Aby wykazać te specyficzne dla analitów zjawiska zastosowano normalizowane wartości czułości ( czułość przy stosowaniu ablacji las6rowej podzielona przez czułość w nebulizatorze pneumatycznym). Wyjaśnienie specyficznego zachowania się analitów potwierdza porównanie tych znormalizowanych wartości z danymi termodynamicznymi.

Słowa kluczowe

EN

ablation; laser; pellet; inductively coupled plasma; mass spectrometry

PL

ablacja; laser; pastylka; plazma indukcyjnie sprzężona; spektrometria masowa

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. 44, No. 3B
• Strony: 523--538
• Opis fizyczny: Bibliogr. 48 poz.

Twórcy

autor

Wennrich R.

• UFZ, Centre for Environmental Research Leipzig - Halle Ltd., Dept. Analytical Chemistry, Permoserstrasse 15, D-04318 Leipzig, Germany

autor

Morgenstern P.

• UFZ, Centre for Environmental Research Leipzig - Halle Ltd., Dept. Analytical Chemistry, Permoserstrasse 15, D-04318 Leipzig, Germany

autor

Liebergeld G.

• University of Leipzig, Faculty of Chemistry and Mineralogy, Institute for Analytical Chemistry, Linnéstrasse 3, D-04103 Leipzig, Germany

autor

Werner G.

• University of Leipzig, Faculty of Chemistry and Mineralogy, Institute for Analytical Chemistry, Linnéstrasse 3, D-04103 Leipzig, Germany

Bibliografia

• 1. Abercrombie F.N., Silvester M.D. and Stoute G.S., 28th Pitsburgh Conf. Anal. Chem. Appl. Spectrosc., Paper 406 (1977).
• 2. Thompson M., Goulter J.E. and Sieper F., Analyst, 106, 32 (1981).
• 3. Gray A.L. and Date A.R., Analyst, 110, 551 (1985).
• 4. Dittrich K. and Wennrich R., in: Sample Introduction in Atomic Spectroscopy, [Sneddon J., Ed.], Elsevier, Amsterdam 1991, p. 107.
• 5. Maijdi V. and Joseph M.R., Crit. Rev. Anal. Chem., 23, 143 (1992).
• 6. Darke S.A. and Tyson J.F., J. Anal. At. Spectrom., 8, 145 (1993).
• 7. Moenke-Blankenburg L., Spectrochim. Acta Rev., 15, 1 (1993).
• 8. Darke S. and Tyson F.J., Microchem. J., 50, 310 (1994).
• 9. Russo R.E., Appl. Spectrosc., 49, 14A (1995).
• 10. Moenke-Blankenburg L., in: Lasers in Analytical Atomic Spectroscopy [Sneddon J., Thiem T.L. and Lee Y.I., Eds], VCH Publishers, New York 1997, p. 125.
• 11. Imai N., Anal. Chim. Acta, 235, 381 (1990).
• 12. Perkins W.T., Fuge R. and Pearce N.G.J., J. Anal. At. Spectrom., 6, 445 (1991).
• 13. Pearce N.J.G., Perkins W.T. and Fuge R., J. Anal. At. Spectrom., 7, 595 (1992).
• 14. Jarvis K.E. and Williams J.G., Geol. Chem., 106, 251 (1993).
• 15. Fedorowich J.S., Richards J.P., Jain J.C., Kerrich R. and Fan J., Geol. Chem., 106, 229 (1993).
• 16. Williams J.G. and Jarvis K.E., J. Anal. At. Spectrom., 8, 25 (1993).
• 17. Moenke-Blankenburg L., Kammel J. and Schumann T., Microchem. J., 50, 374 (1994).
• 18. Moenke-Blankenburg L., Schumann T. and Nölte J., J. Anal. At. Spectrom., 9, 1059 (1994).
• 19. Westgate J.A., Perkins W.T., Fuge R., Pearce N.J.G. and Wintle A.G., Appl. Geochem., 9, 323 (1994).
• 20. Raith A. and Hutton R.C., Fresenius J. Anal. Chem., 350, 242 (1994).
• 21. Stix J., Gauthier G. and Ludden J.N., Can. Mineral., 33, 435 (1995).
• 22. Jarvis K.E., Williams J.G., Parry S.J. and Bertalan E., Chem. Geol., 124, 37 (1995).
• 23. Watling R.J., Herbert H.K. and Abell I.D., Chem. Geol., 124, 67 (1995).
• 24. Guo X. and Lichte F.E., Analyst, 120, 2707 (1995).
• 25. Lichte F.E., Anal. Chem., 67, 2479 (1995).
• 26. Morrison C.A., Lambert D.D., Morrison R.J.S., Ahlers W.W. and Nichols I.A., Chem. Geol., 119, 13 (1995).
• 27. Kanicky V. and Mermet J.-M., Appl. Spectrosc., 51, 332 (1997).
• 28. Chen Z., Doherty W. and Gregoire C., J. Anal. At. Spectrom., 12, 653 (1997).
• 29. Bedard L.P., Baker D.R. and Machado N., Chem. Geol., 138, 1 (1997).
• 30. Odegard M. and Hamester M., Geostand. Newsl., 21, 245 (1997).
• 31. Horn I., Hinton R.W., Jackson S.E. and Longerich H.P., Geostand. Newsl., 21, 191 (1997).
• 32. Silvester P.J. and Eggins S.M., Geostand. Newsl., 21, 215 (1997).
• 33. Kanicky V., Otruba V. and Mermet J.-M., Appl. Spectrosc., 52, 638 (1998).
• 34. Schroeder E., Hamester M. and Kaiser M., Appl. Surf. Sci., 127-129, 292 (1998).
• 35. Norman M.D., Griffin W.L., Pearson N.J., Garcia M.O. and O'Reilly S.Y., J. Anal. At. Spectrom., 13, 477 (1998).
• 36. Cromwell E.F. and Arrowsmith P., Appl. Spectrosc., 49, 1652 (1995).
• 37. Cromwell E.F. and Arrowsmith P., Anal. Chem., 67, 131 (1995).
• 38. Fryer B.J., Jackson S.E. and Longerich H.P., Can. Mineral., 33, 303 (1995).
• 39. Longerich H.P., Günther D. and Jackson S.E., Fresenius J. Anal. Chem., 355, 538 (1996).
• 40. Jeffries T.E., Pearce N.J.G., Perkins W.T. and Raith A., Analyt. Commun., 33, 35 (1996).
• 41. Mao X., Chan W.T. and Russow R.E., Appl. Spectrosc., 51, 1047 (1997).
• 42. Figg D. and Kahr M.S., Appl. Spectrosc., 51, 1185 (1997).
• 43. Günther D., Frischknecht R., Heinrich C.A. and Kahlert H.-J., J. Anal. At. Spectrom., 12, 939 (1997).
• 44. Outridge P.M., Doherty W. and Gregoire D.C., Spectrochim. Acta, 52B, 2093 (1997).
• 45. Dittrich K. and Wennrich R., Spectrochim. Acta, 35B, 731 (1980).
• 46. Wennrich R. and Dittrich K., Spectrochim. Acta, 37B, 913 (1982).
• 47. Handbook of Chemistry and Physics, 75th edn, [Lide D.R., Ed.] CRC Press, Boca Raton 1994.
• 48. equiTherm database and software package for chemical equilibrium calculations, version 3.0, VCH Scientific Software, 1993.