ЛАБОРАТОРНЕ ОБЛАДНЯННЯ SHIMADZU ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЕЛЕМЕНТНОГО СКЛАДУ ВОДИ

15 листопада 2016 р.
 

Аналітичні лабораторні прилади виробництва японської приладобудівної корпорації SHIMADZU, призначені для контролю елементного складу води, успішно використовуються в лабораторіях багатьох вітчизняних підприємств і організацій, в тому числі і в лабораторіях водоканалів протягом багатьох років.

Сухомлинов О.Б.,

директор компанії «ШімЮкрейн» - генерального дистриб'ютора SHIMADZU в Україні та Республіці Молдова

 

На даний час найбільш поширеними приладами, що застосовуються з цією метою, як і раніше є молекулярні абсорбційні спектрофотометри УФ-видимого діапазону. Прилади цього типу дозволяють виконувати вимірювання концентрації не тільки компонентів елементної сполуки, але і концентрації аніонів, а також виконувати вимірювання за такими показниками як кольоровість і каламутність.

Корпорація SHIMADZU випускає шість моделей молекулярних абсорбційних спектрофотометрів УФ-видимого діапазону: UV-1280, UV-1800, UV-2600, UV-2700, UV-3600 і UV-3700. З них для контролю якості води застосовуються три моделі: UV-1280, UV-1800, UV-2600. Вибір тієї чи іншої моделі приладу визначається аналітичним завданням лабораторії. При виконанні вимірювань з використанням широких смуг поглинання, підходить модель UV-1280 с фіксованою (5нм) ССП (спектральної смугою пропускання) або модель UV-1800 (Фото 1) з більш вузькою фіксованою (1нм) ССП. При необхідності вимірювати спектри, що складаються з великої кількості вузьких смуг, слід застосовувати спектрофотометр з перемінним значенням ССП моделі UV- 2600. Цей спектрофотометр має регульовану ССП, мінімальне значення якої становить 0,1 нм.

Фото 1. Вимірювання на спектрофотометрі УФ-видимого діапазону SHIMADZU моделі UV-1800 

Для визначення вмісту металів у воді найчастіше використовують або атомно-абсорбційні спектрометри, або атомно-емісійні спектрометри з індуктивно-зв'язаною плазмою (ІЗП-спектрометри). З двох моделей атомно-абсорбційних спектрометрів АА-6200 і АА-7000, найбільш популярною є АА-7000 (Фото 2), яка по праву може вважатися взірцем високоавтоматизованої сучасної системи аналізу за методом атомної абсорбції. У цьому спектрометрі двопроменева оптична схема з автоматичною оптимізацією потоку газу і автоматичною оптимізацією висоти пальника забезпечує довготривалу стабільність (наприклад, при виконанні поспіль 600 вимірювань відносне стандартне відхилення не перевищує 1%), а також надійність результатів при зміні складу матриці, в тому числі в матрицях з високим вмістом органіки.

Фото 2. Вимірювання на атомно-абсорбційному спектрометрі SHIMADZU моделі АА-7000

Високоякісна оптика і вдосконалена конструкція електротермічного атомізатора дозволяють проводити аналіз залишків важких металів в пробі (наприклад, визначення свинцю на рівні концентрації 0,05 мкг/л, а визначення марганцю на рівні концентрації 0,01 мкг/л). У приладі АА-7000 використовується система повністю автоматичного перемикання режимів атомізації в полум'ї і електротермічної атомізації за відповідною командою програмного забезпечення.

При необхідності аналізувати велику кількість проб зручною альтернативою є використання ІЗП-спектрометра, вимірювання на якому виконуються одночасно для всіх визначених компонентів проби. Для контролю води корпорація SHIMADZU пропонує ІЗП-спектрометр серії ICPE-9800, що включає дві моделі: ICPE-9810 і ICPE-9820 (Фото 3) з низькою витратою аргону для підтримання плазми (максимум 8 л/хв). Зазначені дві моделі відрізняються набором режимів спостереження плазми (аксіальний і радіальний), що допомагає оптимізувати аналіз в залежності від рівня концентрацій визначених компонентів.

Фото 3. Вимірювання на атомно-емісійному ІЗП-спектрометрі SHIMADZU моделі ICPE-9820

Ці прилади дозволяють одночасно обробляти більше мільйона спектральних ліній, що відносяться як до визначуваного, так і до інших компонентів проби, забезпечуючи цим не тільки високу швидкість аналізу, а і високу точність результатів.

У ІЗП-спектрометрів SHIMADZU є ще одна дуже важлива перевага - їм не потрібний дорогий високочистий аргон. Звичайного аргону чистотою 99,95% цілком достатньо. Цього є дві причини. По-перше, в приладі SHIMADZU застосовується вакуумування оптичної системи замість продувки її особливо чистим аргоном (для продувки можна застосовувати тільки особливо чистий аргон чистотою 99,998%, щоб уникнути забруднення оптичних елементів приладу неочищеним аргоном). По-друге, в приладі SHIMADZU для підтримки плазми також досить звичайного аргону. Відомо, що максимальна (100%) повнота світіння плазми в ІЗП-системах, від якої залежить сама можливість проведення надійних аналітичних вимірювань, зазвичай досягається тільки при чистоті аргону, що наближається до 100%. У приладі SHIMADZU завдяки принципово новій конструкції блоку високочастотного живлення, повнота світіння плазми досягає 100-відсоткового значення навіть при низькій чистоті аргону (99,88%). Тому для проведення аналітичних вимірів на приладі SHIMADZU цілком достатньо звичайного аргону, чистота якого нормується як 99,95%, в той час як для приладів інших виробників потрібно дорогий високочистий (99,998%) аргон. Наведені вище дані щодо зниження загального споживання аргону і відсутності необхідності використовувати високочистий аргон показують, що застосування приладу SHIMADZU знижує експлуатаційні витрати так, що протягом декількох років економія коштів стає такою ж як вартість самого приладу.

У багатьох випадках при контролі елементного складу води виникає завдання визначення окремих ізотопів елементів, що визначаються. Це завдання може бути вирішене за допомогою атомно-емісійного мас-спектрометра (ІЗП-мас-спектрометра). Корпорація SHIMADZU пропонує для цієї мети новий ІЗП-мас-спектрометр моделі ICPMS-2030 (Фото 4).

Фото 4. ІЗП-мас-спектрометр SHIMADZU моделі ICPMS-2030

Слід зазначити, що мас-спектрометрія з індуктивно-зв'язаною плазмою (ІЗП-МС) є більш чутливим інструментальним методом елементного аналізу, ніж широко застосовувані в даний час оптичні методи атомно-абсорбційної спектрометрії (ААС) і атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно-зв'язаною плазмою (ІЗП-АЕС). Якщо при використанні ААС і ІЗП-АЕС можливе визначення домішок з концентраціями порядку 0,1 ppb, то при переході до ІЗП-МС реальним стає визначення одиниць ppt. Однак використання настільки чутливих засобів вимірювання супроводжується підвищенням вимог до ефективності обліку заважаючого впливу компонентів, присутніх в пробі в надмірній кількості. У новому приладі SHIMADZU моделі ICPMS-2300 зазначена вимога виконується з високою ефективністю, дозволяючи істотно прискорити проведення аналізу. Це досягається за рахунок використання спеціальних функцій «Development Assistant» і «Diagnosis Assistant». Перед тим, як проводити вимірювання, оператор зазвичай виконує так звану процедуру створення методу. При використанні приладу ICPMS-2300 ця процедура виконується за допомогою функції «Development Assistant", автоматично підбирає масові числа для цільових елементів і внутрішні стандарти на основі якісних даних для всіх елементів. Це значно скорочує час, необхідний для створення методу. Якщо при роботі з приладами інших виробників на це потрібно 10 хвилин, то при використанні приладу SHIMADZU моделі ICPMS-2300 достатньо всього лише двох хвилин. На стадії вимірювання включається функція "Diagnosis Assistant", що автоматично перевіряє спектрально заважаючий вплив за даними мас-спектрів всіх присутніх в пробі елементів. Для того, щоб виконати аналогічну процедуру при роботі з приладами інших виробників, потрібно 30 хвилин, в той час як при виконанні вимірювань на приладі SHIMADZU моделі ICPMS-2300 на це йде всього лише три хвилини. Таким чином, новий ІЗП-мас-спектрометр SHIMADZU може бути охарактеризований як перший в світі прилад даного типу, який забезпечує швидкий аналіз, що є практично важливим для промислового застосування.

Не менш важливою якістю приладу SHIMADZU моделі ICPMS-2300 є мінімізація експлуатаційних витрат. Відомо, що всі прилади, що використовують індуктивно-зв'язану плазму (як прилади ІЗП-АЕС, так і прилади ІЗП-МС), споживають велику кількість аргону, що змушує оцінювати експлуатаційні витрати. В цьому плані прилад SHIMADZU моделі ICPMS-2300 має велику перевагу. Вона полягає в двох складових: низьке загальне споживання аргону і відсутність необхідності використання дорогого високочистого аргону. Що стосується споживання аргону, то при використанні приладу SHIMADZU моделі ICPMS-2300 за рахунок міні-пальника спеціальної конструкції загальне споживання аргону становить всього лише 10 л/хв, в той час як в приладах інших виробників загальне споживання аргону в 2-3 рази більше.

Другий аспект - вимога до чистоти споживаного аргону - робить переваги приладу SHIMADZU моделі ICPMS-2300 (аналогічно розглянутим вище оптичним атомно-емісійним ІЗП-спектрометрам серії ICPE-9800) ще більш істотними.

 

Генеральний дистриб'ютор аналітичного обладнання SHIMADZU в Україні та Республіці Молдова:  
ТОВ «ШімЮкрейн»
г. Киев, 01042, вул. Чигоріна 18, офіс 428/429 
Тел. / Факси: (044) 284-24-85, 284-54-97, 390-00-23. 
E-mail: shimukraine@gmail.com

www.shimadzu.com

www.shimadzu.ru

Коментарі

Дивись також
 
Популярні