Aanschaf nieuwe ICP-OES: SPECTRO ARCOS Multiview (MV)
Onderzoekcentrum B-WARE maakt in haar onderzoeksprojecten gebruik van verschillende analysetechnieken. Om de chemische samenstelling van water-, bodem- en plantenmonsters te kunnen bepalen, neemt de ICP techniek (Inductively Coupled Plasma Spectrometry) een centrale plaats in. Met een ICP kan een breed spectrum aan elementen (o.a. P, Fe, S, Mg, Ca, Si, Al) worden gemeten. Deze worden gebruikt om ecologische systemen en processen te doorgronden zodat wij aan beheerders en beleidsmakers gericht advies kunnen geven. B-WARE heeft recent een nieuwe ICP-OES (Inductively Coupled Plasma - Optical Emission Spectroscopy) aangeschaft waarmee sneller, uitgebreider en gevoeliger gemeten kan worden. B-WARE is op dit moment de enige partij in Nederland met dit type (SPECTRO ARCOS MV ICP-OES).
Hoe werkt een ICP-OES?
De monsters (vloeibaar) worden na voorbewerking in een auto-sampler gebracht. Vanuit de auto-sampler worden de monsters opgezogen in de ICP-OES en in een verstuiver tot een aerosol verneveld. Een klein deel van de aerosol komt direct in het argon plasma terecht. Het plasma wordt gegenereerd door een elektromagnetische inductie.
In het plasma worden temperaturen tot wel 10.000°C bereikt. Deze extreme warmte-energie wordt geabsorbeerd door de elektronen van de afzonderlijke atomen die in de aerosol aanwezig zijn. Sommige elektronen komen hierbij van hun "grondtoestand" in een “geëxciteerde (aangeslagen) toestand” terecht. Wanneer deze elektronen weer terugkeren naar hun grondtoestand komt er energie vrij. Deze energie bestaat voor een deel uit licht. De absorptie- en uitstralingspatronen zijn voor elk element uniek en elk element vertoont een set karakteristieke emissiekleuren, waarbij bepaalde golflengten eruit springen. In de ICP-OES kunnen die afzonderlijke kleuren heel nauwkeurig gemeten worden. Op basis van het uitstralingspatroon worden de elementen geïdentificeerd. De kwalitatieve analyse van de monsters gebeurt dus door middel van optische spectroscopie.
Naast identificatie van de elementen speelt dan nog de bepaling van de concentraties of gehalten, dit wordt bepaald aan de hand van de stralingsintensiteit. De totale intensiteit van de straling die de detectoren bereikt hangt namelijk af van het aantal atomen die licht uitzenden. Hierbij is de stralingsintensiteit evenredig met de concentratie van de elementen aanwezig in het monster en wordt een kwantitatieve analyse mogelijk.
Bijzonderheden van de SPECTRO ARCOS MV ICP-OES
Monster ICP-OES
Bij de SPECTRO ARCOS kunnen veel verschillende type vloeibare monsters worden ingebracht. Dat wil zeggen dat dit type ICP in tegenstelling tot andere uitvoeringen ook monsters met hoge zoutconcentraties (onverdund), organische oplosmiddelen en monsters met een hogere viscositeit kan meten.
Generator en koeling
Met een vermogensbereik van 500W tot 2000W levert de SPECTRO LDMOS generator een zeer krachtige plasma waarmee het mogelijk is om ook meer ingewikkelde matrices zoals zouten of vluchtige monsters te meten. Tegenover dit hoge vermogen staat dat de ARCOS dankzij zijn origineel design toch energiezuinig er, daar het enkel op luchtkoeling werkt.
Multiview Plasma en UV-PLUS optical system
De SPECTRO ARCOS Multiview (MV) biedt met de verstelbare stand van de plasmafakkel de hoogste flexibiliteit in een ICP-OES. Voor zware matrices met bijvoorbeeld hoge zoutconcentraties kan het plasma radiaal (verticaal) gezet worden, terwijl voor heel gevoelige bepalingen in lichte matrices axiaal gemeten kan worden. In de radiale stand wordt een groot deel van het monster met het plasma direct richting de afzuiging gestuurd. Het uitgestraalde licht wordt dan via de zijkant van het plasma opgenomen door de optiek. Om bij lichtere matrices tot een grotere meetgevoeligheid te komen kan het plasma axiaal (horizontaal) geplaatst worden. Hierdoor wordt het plasma direct op de optiek gericht en wordt deze geconfronteerd met een hogere lichtintensiteit, waardoor veel nauwkeurig gemeten kan worden.
De ombouw van de inductiespoel voor het plasma en de wisseling van de interface tussen de twee standen neemt minder dan 2 minuten in beslag, deze ombouw mogelijkheid is uniek voor de SPECTRO ARCOS en B-WARE is de eerste in Nederland met deze mogelijkheid.
Optische Emissie (Rowland Circle Optics)
De innovatieve Rowland Circle Optics maakt het mogelijk om over 32 CCD-detectoren golflengten in het bereik van 130-770nm simultaan te meten. Een belangrijk voordeel hiervan ten opzichte van andere ICP-systemen is dat hierdoor ook halogenen (zoals chloride) gemeten kunnen worden. Vanwege deze innovatie kunnen meer verschillende soorten elementen simultaan en zeer nauwkeurig gemeten worden. De detectielimiet varieert per element, maar bevindt zich in de orde grootte van enkele ppb’s (ug/l) tot lager!
Resumé
De SPECTRO ARCOS MV is een bijzondere aanwinst voor Onderzoekcentrum B-WARE en vergroot de mogelijkheden en kwaliteit in onze projecten. Hiermee kunnen wij onze opdrachtgevers en onderzoekspartners beter van dienst zijn en onze bijdrage aan het water- en natuurbeheer verder vergroten.
