Reductie van storingen door matrixcomponenten bij de ICP-AES bepaling van chroom, koper en nikkel met de PE Optima 3000 XL

Abstract

Storingen bij inductief gekoppeld plasma-atomaire emissiespectrometrie (ICP-AES) kunnen worden verdeeld in twee hoofdgroepen: spectrale storingen en matrixeffecten. Spectrale storingen bestaan uit overlap van spectraallijnen en veranderingen van de ondergrond terwijl onder matrixeffecten, de verandering van de analyt-gevoeligheid veroorzaakt door de matrix wordt verstaan. In de meeste gevallen vindt een verlaging van de gevoeligheid plaats. Allereerst vond keuze van spectraallijnen plaats op grond van onderzoek naar spectrale storingen. Dit werd gedaan voor de elementen chroom, koper en nikkel, terwijl gekeken werd naar ijzer, silicium, magnesium, calcium en zink als mogelijk storende elementen. De storingen werden gemeten en gecorrigeerd met een nieuwe correctiemethode, de 'multi-component spectral fitting'-correctie methode (MSF). Met deze methode kon het niveau van de spectrale storingen voor gekozen maximale matrixelement concentraties teruggebracht worden tot beneden de aantoonbaarheidsgrenzen. In het tweede deel vond onderzoek naar matrixeffecten plaats. Er werd gebruik gemaakt van twee verschillende methodes om matrixeffecten te corrigeren: de klassieke interne standaard ratio methode (1:1 correctie) en een nieuwe methode, genaamd 'proportionele correctie'. Bij deze methode wordt het analyt-matrix- effect in vaste verhouding gebracht met het matrixeffect van de interne standaard. De matrixeffecten varieerden van element tot element. Er werd daarom een vergelijking gemaakt tussen verschillende interne standaarden: rhodium, yttrium, gallium en indium. Voor de '1:1 correctie methode' was yttrium de beste interne standaard. Voor de 'proportionele correctie methode' was indium de beste interne standaard, omdat dit element de meest stabiele ratio gaf van analiet-matrixeffect en het matrixeffect voor de interne standaard, beschouwd over alle elementen en matrixcondities. Met gebruikmaking van proportionele correctie werden voor de meeste gevallen de matrixeffecten teruggebracht van maximaal zo'n 25% tot minder dan 3,5%, en tot in een enkel speciaal geval iets hogere niveau's.

Interferences in inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) can be divided into two main groups: spectral interferences and matrix effects. Spectral interferences consist of overlap of spectral lines and background changes, while a matrix effect is the change of analyte sensitivity caused by a matrix component. Usually reductions of sensitivity are observed. The first part of the investigations consisted of the selection of the spectral lines with special reference to spectral interferences. The spectral research was carried out for chromium, copper and nickel, with iron, silicium, magnesium, calcium, and zinc as the components that can possibly cause a spectral interference. The interferences were measured, and corrected with a new method, the MSF-correction method (multicomponent spectral fitting). With this method spectral interferences for preselected maximum concentration levels of matrix components could be reduced to levels below the detection limit. In the second major part of the investigations the matrix effects (MEs) were investigated. Two internal standardization methods were used for the correction of these effects: the classical internal standard ratio method (1:1 correction) and a new method called the 'proportional correction method'. In this method, the analyte ME is brought into fixed relation to the ME observed for the internal standard. The matrix effects were not the same for all element lines, so a comparison was made between four internal standard elements, rhodium, yttrium, gallium and indium. For the '1:1 correction' method yttrium was the best internal standard. For the 'proportional correction' method indium was the best internal standard giving the most stable ratios of analyte MEs and internal standard MEs for all elements in all matrix conditions. Using proportional correction matrix effects were reduced from a maximum of 25% to below 3.5 % for most situations and in a few special cases to somewhat higher levels.