Nuevas Herramientas Agilent para la mejora de la … · 2016-09-02 · Principio de operación –...
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¿Donde podemos mejorar la competitividad del laboratorio analítico?
-Empleando sistemas de preparación de muestras más universales, rápidos y con mayor capacidad.
-Dimensionando la instrumentación a las necesidades actuales y futuras del laboratorio.
-Fomentando las tecnologías con mayor carácter multielemental y simultaneo.
-Haciendo uso de accesorios de automatización para el trabajo desatendido, o que permitan un ahorro de tiempos, costes de reactivos, mantenimiento, etc.
Workshop ICP-MS MadridPage 2
Métodos generales para la preparación de muestras
Ataque en Abierto
Placas calefactoras
Bloques de digestión
Sistemas presurizados
Bombas TölgAplicación de
Incinerador a alta Ataque por
microondascalefactoras digestiónAplicación de Temperatura
externa
a alta presión
Ataque por microondas
¿Como trabaja el modo Fast Secuencial?
1. Con todas las lámparas encendidas de forma simultanea
2. Selección rápida de lámparas usando un espejo movido por un motor
3. Cambios instantáneos de los flujos de gases
4. Monocromador de Alta Velocidad
5. FS Wizard que optimiza los tiempos deanálisis
4
High SpeedMonochromator
High SpeedMonochromator
High SpeedMonochromator
High SpeedMonochromator
FS-AAS, 9 Elementos: 90 s por muestra, tiempo total de análisis 81 s(9 elementos x 3 reps.x 3 seg)
Esquema del modo AAS secuencial
K, Na, Cr, Ag etcK, Na, Cr, Ag etcK, Na, Cr, Ag etcK, Na, Cr, Ag etc
Reference Beam
Burner
D2Lamp
MotorisedMirror
HC Lamps
Reference Beam
Burner
D2Lamp
MotorisedMirror
HC Lamps
Reference Beam
Burner
D2Lamp
MotorisedMirror
HC Lamps
Reference Beam
Burner
D2Lamp
MotorisedMirror
HC LampsK, Na, Cr, Ag etcK, Na, Cr, Ag etcK, Na, Cr, Ag etcK, Na, Cr, Ag etc
El sistema determina la relación de Absorbancia Muestra /Blanco para el IS
La relación se muestra como un Factor de Corrección
La Absorbancia del Analito es corregida por este Factor
La concentración real de la muestra es mostrada
Trabajo con Standard Interno (IS)
Sólo posible con el modo de operación patentado por Agilent, Fast Sequential
• Elimina la rutinaria tarea de preparar patrones•Permite una rápidísima dilución on-line para las muestras de concentración elevada
• Incrementa en 200 veces el intervalo lineal.•Adición On-line de supresores de ionización o modificadores químicos
• Simplifica la preparación de muestra• Minimiza el consumo de reactivos
SIPS Simplifica el análisis por FlAA
• Minimiza el consumo de reactivos•Preparación automática de adiciones standard.
•Adición y Corrección automática con standard interno en equipos FS
• Permite trabajar en modo de lavado inteligente .
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AAS Secuencial Rápido: SIPS
Al Nebulizador
to nebulizer
air inlet
Al Nebulizador
Blanco
Patróno Modif.
Muestra
diluent
sampleor
standard
air inlet
mariottebottle
continuousflow
Muestra
• Compatible con las versiones actuales de AA, ICP-OES y UV-Vis
• Gran velocidad – De la muestra a la estación de lavado en < 3 seg
• Bandejas seleccionables
• Bandeja dedicada a standards/QCs– Tubos de 11 x 16 mm OD; o– Tubos de centrífuga de 6 x 29 mm OD
• Suporta hasta tres bandejas de muestras.– Capacidad Max. de 270 muestras
Autosamper SPS-3. Trabajo desatendido en FLAA
– Capacidad Max. de 270 muestras– Permite tubos de hasta 150 mm de altura
• Estación de lavado de flujo continuo de velocidad variable a través de una bomba peristáltica incorporada
• Opciones:
• Cabina purgada• Diluidor (dilución on-line y off-line)
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• 10 Elementos en 20 muestras
– Na, Ca, Cr, Cu, Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Pb
– Modo de lectura en PROMT
– 10 seg de tiempo de prelectura con el autosampler
• Tiempo de análisis = ~53 min
Ejemplo de análisis en Fast Sequential AA -Tiempos
• Más del 50% de ahorro en costes!
• Precisión en el análisis de réplicas del 0.3 - 0.4 %
• Menores costes de análisis
• Menor volumen de muestra
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1. Menores costes operativos
• Dos flujos separados interno y externo que permiten – Reducir el consumo de Ar en un 40 %– Aumentar la vida de los tubos de grafito
2. Puesta a punto más rápida
• Cámara de visión del horno para facilitar alineamiento y monotorizar las inyecciones
• Alineamiento más sencillo• Sistema de extracción de vapores del horno• Optimización automática de condiciones
Mejoras en la productividad en cámara de grafito
3. Mayor productividad
• Trabaja desatendido durante más tiempo. Mayor capacidad del automuestreador– 135 disolucuiones
4. Mayor calidad de los datos
• Puede manejar fondos superiores a las 2 UA con menos del 2 % de error.
• Acondicionamiento del tubo tras Over-range• Fuerza del Campo Magnético Variable (solo en 280Z )
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• Examine los resultados(30 a 40 mins. despues)
El máximo
Optimización para la determinación de Pb empleando modificadores fosfato
SRM. Ventana para la Optimización del las Temperaturas d el Horno
El máximo de la curva es indica las condiciones óptimas.
Presionando OK se fijan las condiciones optimizadas en el método de análisis
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Los sistemas Duo de Agilent doblan la productividad del laboratorio
• Ideal para laboratorios medioambientales, químicos, o industriales con altas cargas de trabajo.
• El uso simultaneo del FLAA y del GFAA mejora la productividad.
• Permite personalizar el sistema en función de sus necesidades.
• Almacenamiento de métodos y resultados • Almacenamiento de métodos y resultados centralizado.
• Ahorro de tiempo – eliminando el tiempo en los cambios y alineamientos.
• Sencillez en la puesta a punto – cada atomizador está permanentemente alineado.
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El único sistema óptico totalmente simultaneoEl único sistema óptico totalmente simultaneo
Antorcha
Prisma CaF2
Red de Difracción
Chip CCD
Menores Costes OperativosMenores Costes Operativos
December 1, 2011Confidentiality Label
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Chip CCD
Policromador “Echelle”
Válvula de 4 vías SVS-1 controlada por el softare
Menores Costes OperativosMenores Costes Operativos
Permite una introducción de muestra y lavado más eficaz y rápido.Se realiza el lavado mientras se introduce la muestra siguiente.Mejora la estabilidad a largo plazo en muestras con alto contenido de sólidos disueltos.Disminuye el envejecimiento de la antorcha y gasto en cosumibles.
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Compatible con autosampler y lavado inteligente
¿Que es el Paquete de Productividad SVS-2?
El SVS2 es un sistema de inyección en flujo compuesto por una válvula de 12 vías de dos posiciones junto con una bomba de desplazamiento de alta velocidad que permite importantes mejoras en la introducción de muestras
Benefitcios
El principal beneficio del paquete de productividad SVS2 es un tiempo de análisis más corto para mejorar la productividad y disminuir el análisis más corto para mejorar la productividad y disminuir el consumo de Ar.
• Dobla el rendimiento en relación con un sistema de introducción standard
• Toma de muestra aislada de la nebulización para mejorar la productividad
• El lavado tiene lugar mientras se analiza la muestra para aumentar el tiempo de lavado, o acortarlo
• Mejora la estabilidad a largo plazo, especialmente para muestras con altos TDS
• Reduce la degradación de la antorcha y el mantenimiento
Atomic Portfolio News – Athens NPT May 2011Agilent Confidential
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Esquema de la medidaS
igna
l
No SVS
SVS2
Atomic Portfolio News – Athens NPT May 2011Agilent Confidential
0 10 20 30 40 50 60 70
Time (s)
Sig
nal
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 4 8 12 16 20 24 28
Time (hours)
Pro
duct
ivity
(n
o. o
f sa
mp
les)
>133% more Productivity
with SVS1
without SVS
>33% more Productivity
with SVS2
Descripción y beneficios
Doble productividad
• Reduce el consumo de Ar a la mitad• Aumenta la vida de la antorcha
Válvula de larga vida
• Sin mantenimiento
Análisis más rápido y mejor limpiado Análisis más rápido y mejor limpiado
• Menor riesgo de contaminación• Mejor precisión con mayor estabilidad del plasma
Menor carga de muestra
• Menor vitrificación de la antorcha y menos depósitos de sales
• Mayor estabilidad para muestras con altos TDS
Atomic Portfolio News – Athens NPT May 2011Agilent Confidential
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Nuevo nebulizadorOneNeb
El OneNeb produce una distribución de gotas en el aerosol más pequeña
No auto-aspiración – debe acoplarse a la bomba peristáltica
3x mayor eficiencia en el transporte que los GCN
Puede operarse a bajos flujos sin sacrificar la sensibilidad
December 1, 2011Confidentiality Label
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Construído desde materiales inertes(PFA y PEEK)
Ideal para aplicaciones con HF
Diámetro del tubo interno constanteideal para análisis de alto contenidoen sólidos y partículas
Principio de operación – OneNeb inerte
La geometría de la punta está dimensionada para permituir al gas portador mezclarse con la muestra
Se produce una mezcla turbulenta entre el gas y el líquido
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líquido
– Produce un aerosol con una distribución de tamaño de partícula menor de lo habitual
Las gotas se transportan con el gas portador
No hay area de baja presión
Comparación de la distribución del tamaño de gota
8
10
12
14
Proporcióndel total
Nebulizador concéntrico convencional
Nebulizador OneNeb inerte
La acción única del Flow Blurring aumenta la eficiencia de la nebulización• 3x mayor eficiencia que el nebulizador concéntrico convencional nebulizer• Mayor sensibilidad
0
2
4
6
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tamaño de gota (um)
del total
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Disoluciones de lixiviados cianhidricos
• Solución CN con 0.3% CN, 0.8% NaOH
• Se analiza con un sistema estandard de introducción de muestra
• Nebulizador bloqueado a las 4 horas
• Inyector de la antorcha bloqueado a las 4 horas y antorcha • Inyector de la antorcha bloqueado a las 4 horas y antorcha fundida.
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Importancia de la química del elementoTradicionalmente HCl, HClO4, H2SO4 no se usaban en ICP-MS por ser fuente de nuevas interferencias espectrales.
• Los reactivos más comunes eran HNO3, H2O2 y HF
• La ausencia de Cls- origina numerosos problemas con muchos elementos
– Pobre eficacia de extracción durante la preparación (e.g. Sn en extractos de suelos)
– Pobre estabilidad en disolución de muchos elementos (Hg, Sn, Mo, W, Ag, As, Se, PGM’s, REE’s etc)
– Pobre estabilidad de muchos elementos en los patrones de calibrado debido a la falta de iones/ligandos coexistentes (Hg).
– Pobres eficacias de lavado. Efectos de memoria.
El uso de CRC ICP-MS elimina estas interferencias permitien do medir estoselementos sin comprometer la preparación de la muestra
Matriz ácida e IPA en Modo No gas
(HNO3 + HCl + H2SO4 + IPA)
Matriz 5% HNO3 + 5% HCl + 1% H2SO4 + 1% IPA
Todos los picos son debidos a la matriz
Existencia de múltiples interferencias poliatómicas
sobre cada masa
2E5
cps
Modo Nogas
¿Que ocurre cuando empleamos He en la celda de
colisión?
Matriz 5% HNO3 + 5% HCl + 1% H2SO4 + 1% IPA
Todas las interferencias son eliminadas
2E5c
ps
Matriz ácida e IPA en Modo Helio
(HNO3 + HCl + H2SO4 + IPA)
Modo Helio
¿Cual es la sensibilidad para 10 ppb?
2E5cps Adición de 10 ppbs en 5% HNO3, 5% HCl, 1% IPA, 1% H2SO4
Alta sensibilidad para todos los isótopos de todos los elementos en modo He
Mezcla de ácidos adicionada (10ppb) en modo He Buena sensibilidad y “pattern” isotópico perfecto para todos los elementos
45 50 55 60 65 70 75 80Mass
Modo He
Tolerancias sólidos disueltos y ácidos: HMI para análisis de alimentos
Reduce problemas en la preparación de muestra:
• Tiempo• Reactivos• Errores• Contaminaciones
Robusto Muy Robusto Ultra RobustoMuestras típicas •Cualquier muestra <1,000ppm
TDS•1/10 agua de mar
•1,000ppm metal digerido
•Aguas superficiales
•Agua de mar sin diluir
•1% metales digeridos
•Suelos digeridosTolerancia a matriz <1,000 ppm <3,000 ppm <3%
Facror de reducción relativo
1 1/6 1/24
El empleo del HMI permite reducir la concentración de ácido a la que se exponen los conos
¿Que es el ISIS-DS? Solución Agilent de muestreo discreto
Sistema de muestreo discreto totalmente integrado en el Agilent 7700x. Emplea una valvula de 6 puertos con un loop de inyección:
• Acorta el tiempo de toma de muestra y lavado: Toma de muestra ~10s; Adquisicion (30 – 45s); Lavado durante la adquisición.
to nebulizer
ISIS
P1
P2
sample loop (load)
6-port valve
ISTD mixing Lavado durante la adquisición.
• Tiempo total por muestra de 1 a 2 minutos (2 – 3 veces más rapido que la entrada de muestra convencional).
• Reduce exposicion de conos y lentes a la matriz, aumentando estabilidad de la señal.
• Minimiza efectos de memoria
• Reduce mantenimiento del equipo en limpieza del sistema de introducción de muestra.
sample
carrier waste
ISTD
mixing “tee”
to nebulizer
sample
carrier waste
ISIS
P1
P2
ISTD
sample loop (inject)
6-port valve
ISTD mixing “tee”
ISIS-DS en el Agilent 7700
Rep
1
Rep
2
Rep
3
• La adquisición se realizaen modo spectrum(convencional).
• El volumen del loopmarca el tiempo deadquisición disponible.
• Permite una mayorestabilidad del patróninterno (no se acelera labomba peristáltica delnebulizador)
Reducción de los efectos de memoria con el sistema ISIS-DS
Reducción de los efectos de memoria, ejemplo Boro
Datos cortesía de Uniovi
Combinación ISIS-DS con HMI, Nebulizador Cross Flow y Ácidos destilados.
ISIS-DS: Permite introducir una menor cantidad de matriz al plasma, reducir uptake y lavados.
Nebulizador flujo cruzado: Permite mayor tolerancia y menos bloqueos del nebulizador, reducir efectos memoria (PFA) y reducir blancos (PFA).
HMI: Aumenta la tolerancia del plasma a la matriz (Agua de mar directa) y evita contaminación de la muestra con nuestro disolventescontaminación de la muestra con nuestro disolventes
Resultados Seawater Reference Material: NASS-5Elemento Concentración
Determinada, µg/LConcentración
Certificada, µg/L
Arsénico 1.35 ± 0.07 1.27 ± 0.12
Cadmio 0.028 ± 0.006 0.023 ± 0.003
Cromo 0.121 ± 0.017 0.110 ± 0.015
Cobalto 0.020 ± 0.007 0.011 ± 0.003
Cobre 0.231 ± 0.021 0.297 ± 0.046
Hierro 0.214 ± 0.011 0.207 ± 0.035Hierro 0.214 ± 0.011 0.207 ± 0.035
Plomo 0.015 ± 0.006 0.008 ± 0.005
Manganeso 0.924 ± 0.016 0.919 ± 0.057
Molibdeno 10.2 ± 0.2 9.6 ± 1.0
Níquel 0.221 ± 0.011 0.253 ± 0.028
Selenio* 0.026 ± 0.006 0.018
Vanadio* 1.34 ± 0.04 1.2
Zinc* 0.150 ± 0.011 0.102 ± 0.039
Preparación de muestra para sangre y suero
Solución Básica:0.1 mM Amoniaco, 0.01 mM EDTA,0.07% (v/v) Triton X-100 y 1.5% butan-1-ol
Ventajas:
1.Evitar precipitación de proteínas en medio básico2.El EDTA compleja los metales evitando que precipiten (Fe, Pb, etc.)3.El Triton-X100 permite una mejor solubilidad del medio orgánico de la muestra
•Las calibraciones se preparan en la disolución básica•Las muestras de sangre y suero se diluyen 1:10 en la disolución básica•Limpieza entre muestras en medio básico
3.El Triton-X100 permite una mejor solubilidad del medio orgánico de la muestra en la disolución acuosa
4.Compensar efectos de la ionización del As y Se.
Estabilidad de patrones internos en muestras clínic as
Muestras de Sangre
Muestras de SueroCalibración
Preparación de muestra para Orinas
Solución ácida:1% HNO3 y 0.5% HCl
Ventajas:
1. El HCl permite estabilizar metales como Hg, Sn y Sb.2. Acorta tiempos de limpieza, permitiendo un aumento de productividad.
•Las calibraciones se preparan en la disolución ácida•Las muestras de orina se diluyen 1:10 con disolución ácida o se emplea el HMI•Limpieza entre muestras en medio ácido
En resumen!!
• La productividad es un elemento cada vez más importante en la toma de decisiones en el laboratorio analítico.
• Existen diseños y accesorios que pueden ser incorporados a las tecnologías actuales permitiendo mejorar el rendimiento de los sistemas de medida.
Workshop ICP-MS MadridPage 49
Gracias!!