Phân tích kim loại hòa tan với Evident Vanta XRF

Giới thiệu

Quy trình phân tích kim loại hòa tan trong nước bao gồm lấy mẫu, sau đó phân tích bằng các thiết bị trong phòng thí nghiệm như ICP-MS, ICP-OES hoặc AAS. Sự chậm trễ vốn có từ khi lấy mẫu đến khi nhận được kết quả có thể kéo dài đáng kể do công tác hậu cần liên quan đến việc chuyển mẫu đến phòng thí nghiệm. Phân tích nước sử dụng thiết bị VANTA XRF là thiết lập di động và nhanh chóng để phân tích kim loại hòa tan trong nước. Giải pháp sử dụng máy phân tích huỳnh quang tia X Evident Vanta (XRF) để phân tích định lượng. Thông tin chất lượng nước được cung cấp ngay tại chỗ cho phép đưa ra quyết định nhanh chóng trong các công việc liên quan đến quản lý chất lượng nước công nghiệp mà không có sự chậm trễ không thể tránh khỏi trong phân tích trong phòng thí nghiệm thông thường.

Thiết bị và nguyên lý phân tích nước

Giải pháp yêu cầu ba thành phần

• Vật tư tiêu hao
• Bộ phụ kiện liên quan đến thu thập mẫu
• VANTA XRF

Cốt lõi của giải pháp phân tích là quá trình thu nhận và xử lý mẫu, trong đó bộ thu kim loại thấm qua dựa trên các vật liệu nano. Các ống tiêm được sử dụng để đẩy 10 ml hoặc 50 ml mẫu nước một cách có kiểm soát qua bộ lọc ống tiêm 0,45 µm và màng thu kim loại phù hợp. Các hạt rắn được loại bỏ bằng bộ lọc ống tiêm và các ion kim loại hòa tan được thu thập vào bộ thu. Tương ứng, các bộ lọc ống tiêm tương tự được sử dụng trong quá trình chuẩn bị mẫu để phân tích kim loại hòa tan tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm. Các kim loại hòa tan được thu giữ thành dạng rắn và cô đặc trong bộ thu kim loại gấp có hàm lượng 200 – 1000 lần so với mẫu nước. Kim loại được định lượng từ bề mặt Bộ thu thập kim loại bằng thiết bị Vanta XRF với buồng kiểm tra di động. Các hiệu chuẩn tích hợp trong XRF hiển thị kết quả tính bằng ppm trên màn hình.

Hiệu chuẩn và hiệu suất phân tích

Hiệu chuẩn mặc định

Thiết bị VANTA ban đầu được cung cấp với các hiệu chuẩn mặc định để phân tích Mn, Ni, Cu, Zn, Pb và U với thể tích mẫu 10 ml. Những hiệu chuẩn này nhằm mục đích phân tích nước tự nhiên có độ pH giới hạn trong khoảng 3,5 – 7,5 và độ dẫn điện (EC) < 1000 µS/cm. Phải sử dụng máy đo pH và EC cầm tay để xác minh điều kiện nước phù hợp. Ví dụ về giới hạn phát hiện được trình bày trong Bảng 1 và việc xác nhận dựa trên các phân tích trong các phòng thí nghiệm được công nhận trong Hình 1.

Nguyên tố	Mn	Ni	Cu	Zn	Pb	U
LoD (µg/l hay ppb)	20	25	30	25	40	150

Hiệu chuẩn với các điều chỉnh trên cơ sở các bộ mẫu đã phân tích

Thành phần hóa học phức tạp của nước có thể ảnh hưởng đến phân tích. VANTA cung cấp cho khách hàng các hiệu chuẩn phù hợp với vùng nước cụ thể của khách hàng để đảm bảo hiệu suất tối ưu bên ngoài các điều kiện nước tự nhiên điển hình như nước rò rỉ từ mỏ axit, nước công nghiệp hoặc nước đã qua xử lý. Một số chất phân tích khác có thể được thêm vào quá trình hiệu chuẩn bao gồm các giới hạn phát hiện thấp hơn với thể tích mẫu là 50 ml. Bảng 2 – 3 trình bày các ví dụ về giới hạn phát hiện đạt được khi thực hiện hiệu chuẩn nâng cao với nước công nghiệp và nước tự nhiên.

Nguyên tố	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Pb	U
LoD (µg/l hay ppb)	305	130	110	54	16	36	77	57

Nguyên tố	Mn	Co	Ni	Cu	Zn	Pb	U
LoD (µg/l hay ppb)	8	8	8	5	5	6	12

Giải pháp phân tích kim loại hòa tan trong nước với hiệu chuẩn nâng cao

• Phân tích đồng thời Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pb, U hòa tan.
• Nồng độ thấp tới 5 ppb (µg/l).
• Nhanh, thời gian thực hiện dưới 10 phút.
• Dễ dàng, chỉ cần 30 phút đào tạo.
• Ít bảo trì, không cần hiệu chuẩn thường xuyên hoặc các thủ tục tốn thời gian khác.
• Thực hiện tại chỗ, ở bất cứ đâu.
• Chi phí phân tích mẫu thấp.

Kết luận

Việc phân tích nước đa kim loại hòa tan sử dụng thiết bị Vanta XRF có thể xác định nồng độ kim loại hòa tan trong nước ở mức thấp. Thiết bị có thể phân tích nhanh, dễ vận hành và đáng tin cậy với giới hạn phát hiện xuống tới mức ppb hoặc µg/l. Việc hiệu chuẩn cần được điều chỉnh để phân tích các loại nước công nghiệp phức tạp hoặc giới hạn phát hiện ppb ở mức một chữ số.