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tratamiento de aguas
Dpto. Técnico de ELGA Labwater
La espectrometría de masas con fuente de plasma inductivamente
acoplado (ICP-MS) es una técnica extremadamente sensible de análisis de multi-elementos a concentraciones por debajo de una ppt.
El agua de altísima pureza es un requisito esencial para la ICP-MS,
ya que la sensibilidad de la técnica hace que sea muy propensa a la
interferencia por contaminantes de trazas.
Cumplimiento de las exigencias de ICP-MS
con agua ultrapura Tipo I
Introducción
La ICP-MS combina la alta energía de un
plasma inductivamente acoplado con la
espectrometría de masas para proporcionar una técnica altamente sensible capaz
de determinar multi-elementos a niveles
de una parte por trillón. Comparado con
la espectroscopia de absorción atómica
con llama y la ICP-OES, la técnica ICP-MS
ofrece una sensibilidad mucho mayor, y
puede ser utilizada en una gran variedad
de aplicaciones, incluyendo la especiación
isotópica. La técnica se emplea cada vez
más en los análisis médicos y forenses, en
el campo medioambiental1, y en el control
industrial y biológico2.
Para evitar resultados imprecisos, todos
los reactivos y disolventes utilizados para
la ICP-MS deben estar libres de trazas de
los elementos bajo análisis, así como de
cualquier elemento o compuesto que pudiera interferir potencialmente en el ensayo, siendo esencial el uso de agua de la
más alta pureza3,4 para la preparación de
muestras, blancos y patrones.
Iones
El requisito fundamental para el análisis
preciso de ICP-MS es garantizar niveles
virtualmente cero de los elementos de interés. Cualquier impureza puede resultar
en concentraciones artificialmente elevadas en las muestras, blancos y patrones,
causando más errores y una cuantificación
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Esquema de un sistema de espectrometría de masas con fuente de plasma inductivamente acoplado (ICP-MS)
deficiente. Niveles más elevados de otros
iones pueden provocar efectos de matriz,
que también afectan a la precisión.
Compuestos orgánicos
Los compuestos orgánicos pueden adherirse a las superficies del nebulizador, de
los tubos o de la cámara de pulverización,
resultando en una deficiente reproducibilidad y en la necesidad de incrementar la
frecuencia de la limpieza. Adicionalmente,
los metales asociados a restos orgánicos
pueden causar contaminación elemental.
Bacterias
Las bacterias pueden liberar iones que podrían interferir en el análisis, y los subproductos orgánicos pueden adherirse a en
la superficie del nebulizador. Las bacterias también podrían comportarse como
partículas, bloqueando el nebulizador e
impidiendo la introducción eficiente de la
muestra, dando lugar a ruido de señal y
sensibilidad reducida.
los reactivos y disolventes
utilizados para la
ICP-MS
deben estar libres de trazas de
los elementos bajo análisis, así
como de cualquier elemento
o compuesto que pudiera
interferir
Partículas y coloides
Las partículas y coloides pueden bloquear
el nebulizador y los tubos, impidiendo la
introducción eficiente de la muestra en el
sistema.
Purificación del agua para la técnica
ICP-MS
El análisis ICP-MS exige el uso de agua ultrapura Tipo I para la preparación de todos
los reactivos, patrones, blancos y muestras5. La sensibilidad excepcional (ppt y
sub-ppt, Tabla 1) de ICP-MS exige una pureza del agua extremadamente exigente.
Farmespaña INDUSTRIAL
Tabla 1. Comparación de los límites de detección de ICP-OES e ICP-MS con los niveles de impurezas elementales detectadas en el agua de PURELAB Ultra Analytic y los sistemas
de purificación flex PURELAB de ELGA. Los análisis del agua de PURELAB Ultra Analytic y de los sistemas de purificación flex PURELAB demuestran que los resultados cumplen
con las exigencias de la técnica ICP-MS.
El PURELAB® Ultra Analytic o los sistemas
flex PURELAB de ELGA son altamente
recomendados para esta aplicación, ofreciendo típicamente agua ultrapura Tipo I
con resistividad de 18,2 MΩ.cm, reducidos
valores TOC –menos de 2 ppb y 5 ppb respectivamente– y niveles de bacterias por
debajo de 0,1 CFU/ml (Ultra Analytic) y 1
CFU/ml (flex).
Para la producción de agua purificada
apta para ICP-MS, los requisitos fundamentales son el paso a través de una membrana de ósmosis inversa y las resinas de
intercambio de iones de altísima pureza.
La exposición a la radiación ultravioleta
(UV) a 185 nm también reduce los niveles
de contaminantes orgánicos y bacterias.
El análisis mediante
ICPMS precisa el uso de agua
ultrapura de Tipo I en las fases
de preparación de reactivos,
patrones, blancos y muestras
espectrometría de masas
Ósmosis inversa
Las membranas semipermeables utilizadas
en la ósmosis inversa (RO por sus siglas
en inglés) eliminan una gran variedad de
contaminantes presentes en el agua. Típicamente eliminan más del 95% de contaminantes iónicos, contaminación orgánica
con peso molecular típicamente por encima de 200 y virtualmente toda contaminación por partículas, incluyendo bacterias y
virus.
Medios
Los cartuchos de medios del PURELAB
Ultra Analytic y PURELAB flex contienen
gránulos sintéticos de carbón activado de
alta pureza que adsorben una gran variedad de compuestos orgánicos y resinas de
intercambio iónico de altísima pureza que
minimizan la liberación de impurezas.
ELGA combina cartuchos de purificación
de alta capacidad para minimizar la liberación de partículas, con filtros en el “punto de uso” para un control de partículas
efectivo.
Conclusiones
La ausencia de trazas de contaminantes es
la clave para unos resultados ICP-MS precisos y reproducibles. El agua ultrapura con
alta resistividad (18,2 MO.cm) y libre de
partículas, bacterias y compuestos orgánicos e iónicos debe emplearse para todas
las aplicaciones de ICP-MS, para cumplir
las exigencias de sensibilidad excepcional
de la técnica.
Para ampliar información más sobre las tecnologías y soluciones para el tratamiento del
agua de ELGA LabWater para aplicaciones
analíticas, visite www.elgalabwater.com 9
Referencias:
Whitehead, P. The Frozen Diary – history unlocked with
the help of ultrapure water. IET May/June 2006.
1
Jitaru, P., Prete, M., Cozzi, G., Turetta, C., Cairns, W.,
Seraglia, R., Traldi, P., Cescon, P., Barbante, C. Speciation analysis of selenoproteins in human serum by
solid-phase extraction and affinity HPLC hyphenated
to ICP-quadrupole MS. J. Anal. At. Spectrom., 2008,
23, 402-406.
2
Whitehead, P. Getting the best results from ultrapure
water. http://www.laboratorynetwork.com/article.mvc/
Getting-The-Best-Results-From-Ultrapure-Water-0004
3
Filtración
La filtración en el “punto de uso” elimina
cualquier partícula, macromolécula o bacteria que pueda haberse introducido durante la purificación. El PURELAB flex de
Farmespaña INDUSTRIAL
PURELAB flex: an ideal training system for today’s
research methods. Olsberg Vocational College, Germany. ELGA Case Study flex01/Jan11.
4
ASTM Standard Guide for Bio-applications Grade
Water D 5196-06.
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