ASSESSMENT of POLYATOMIC INTERFERENCES ELIMINATION USING A COLLISION REACTION INTERFACE (CRI) FOR INORGANIC ANALYSIS of FUEL ETHANOL BY ICP-QMS

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Evaluation of sample preparation procedures and krypton as an interference standard probe for arsenic speciation by HPLC-ICP-QMS

Different conditions of extraction using water, a methanol-water mixture and nitric acid solutions were evaluated for speciation of As(iii), As(v), DMA and MMA in plant samples that previously received As(v) after being sown and emergence was investigated. Microwave-assisted extraction (MAE) using diluted nitric acid solutions was also performed for arsenic extraction from chicken feed samples. The separation and determination of arsenic species were performed using HPLC-ICP-MS. The interference standard method (IFS) using 83Kr+ as the IFS probe was employed to minimize spectral interferences caused by polyatomic species, such as 40Ar 35Cl+. The extraction procedures tested presented adequate extraction efficiencies (90%), and the four arsenic species evaluated were found in plant samples. Extractions with diluted nitric acid solution at 90 °C were the most efficient strategy, with quantitative recoveries for all four As species in plant tissues. On the other hand, the methanol-water mixture was the solvent with the lowest extraction efficiency (50-60%). For chicken feed samples, MAE at 100 °C for 30 min resulted in an extraction efficiency of 97% and only As(v) was found, without any species interconversion. The IFS method contributed to improving precision and limits of detection and quantification for all tested extraction procedures. Significant improvements on accuracy were obtained by applying the IFS method and recoveries between 77 and 94%, and 82 and 93% were obtained for plant extracts and chicken feed samples, respectively. This journal is © 2013 The Royal Society of Chemistry.

Entwicklung eines Verfahrens zur Ultraspurenbestimmung der Platingruppenelemente in Umwelt- und geologischen Proben mit einem ICP-QMS unter Verwendung der Isotopenverdünnungsanalyse sowie geeigneter Separationstechniken

ZusammenfassungSchwerpunkt dieser Arbeit war die Verfahrensentwicklung zur Ultraspurenbestimmung der Platingruppenelemente (PGE) in Umwelt- und geologischen Proben unter Verwendung der massenspektrometrischen Isotopenverdünnungsanalyse mit anschließender Bestimmung an einem Quadrupol ICP-MS (ICP-QMSIVA). Geeignete Separationstechniken in der Probenaufbereitung, um die PGE von der Matrix der untersuchten Proben zu trennen, stellten eine richtige und präzise Bestimmung der Ultraspuren an einem Quadrupol ICP-MS sicher.Das Verfahren konnte anhand von geologischen Referenzmaterialien aus Kanada sichergestellt werden. Gerade die Wiederholungsbestimmungen der verschiedenen Referenzmaterialien unter Verwendung des ICP-QMSIVA Verfahrens sind beispiellos und in dieser Form noch nicht in der Literatur beschrieben. Durch systematische Messungen konnten Richtigkeit und Präzision des Verfahrens bestätigt werden und die Inhomogenität des Referenzmaterials UMT-1 bezüglich Pt bewiesen werden. Das in dieser Arbeit entwickelte Verfahren zur Ultraspurenbestimmung der PGE mit ICP-QMSIVA wurde im Rahmen des Projektes 'Production and certification of a road dust reference material for platinum, palladium and rhodium (PGEs) in automative catalytic converters (PACEPAC)' der Europäischen Union zur Zertifizierung von zwei Referenzmaterialien für Umweltproben eingesetzt. Hierbei wurde bei der Zertifizierung ('intercomparison round') eine sehr gute Übereinstimmung der Ergebnisse mit dem gewichteten Mittelwert der Ergebnisse für Pd und Pt mit den übrigen teilnehmenden Laboratorien festgestellt. Die mit der hier entwickelten Methode erhaltenen Ergebnisse wurden ohne Ausnahme für alle gemessenen Elemente zur Zertifizierung herangezogen. Damit leistete die vorliegende Arbeit einen erheblichen Beitrag zum erfolgreichen Abschluß dieses Projekts. Den Erwartungen hinsichtlich Richtigkeit und Reproduzierbarkeit des entwickelten Verfahrens wurde somit voll entsprochen. Erneut konnte die große Bedeutung der Isotopenverdünnungstechnik für die Zertifizierung von Referenzmaterialien aufgezeigt werden, da mit dieser Technik bei sachgerechtem Einsatz Ergebnisse hoher Richtigkeit erzielt werden. Durch vergleichende Messungen mit der NiS-Dokimasie und NAA, die in einer Kooperation mit dem Kernchemischen Institut der Universität Mainz durchgeführt wurden, und dem hier verwendeten Verfahren, konnten übereinstimmende Daten, hinsichtlich der Abnahme der Konzentrationen von Pd und Pt in Abhängigkeit von der Entfernung zu einer Autobahn, erzielt werden. Diese Arbeit und die Forschungsergebnisse, die mit der anerkannten NAA erzielt wurden, zeigen, daß die PGE durch Katalysatoren von Automobilen überwiegend metallisch emittiert werden. Der anthropogene Eintrag der PGE in die Umwelt kann mit dem ICP-QMSIVA Verfahren weiterhin sehr gut verfolgt werden.

Different lead sources in an abandoned uranium mine (Urgeirica - Central Portugal) and its environment impact - isotopic evidence

Different lead sources were identified in a large uranium tailings deposit (5Mton) in the Central Region of Portugal using lead isotopic ratios obtained by ICP-QMS. These ratios helped to clarify the different sources of Pb within the tailings deposit and the impact of the tailings on the surroundings. Ten depth profiles were used for isotopic characterization of the tailings deposit; the lead background signature was evaluated in seven regional rocks (granites) and was defined as being 28 +/- 1 mg kg(-1) for Pb bulk concentration and with isotopic ratios of 1.264(2) for Pb-206/Pb-207 and 1.962(7) for Pb-208/Pb-206. In order to understand Pb isotope distribution within the tailings deposit, simple mixing/mass balance models were used to fit experimental data, involving: (1) the background component; (2) uranium ores (pitchblende) characterized by the ratios Pb-206/Pb-207 of 1.914(3) and Pb-208/Pb-206 of 1.235(2); and (3) an unknown Pb source (named 'Fonte 5') characterized by the ratios Pb-206/Pb-207 of 3.079(7) and Pb-208/Pb-206 of 0.715(1). This unknown source showed high radiogenic ratios found in the water of some tailings depth profiles located in a very specific position in the dump. In terms of isotopic characterization, 69% of the deposit material resulted from the background source, 25% from uranium minerals and only 6% from other uranium mines in the region. Finally, the environment impact revealed that the pollution was focused only in the beginning of the stream and not in the surroundings, nor in the groundwater system. The lead in the water was found only in colloidal form with a clear pitchblende signature. Those data revealed possible remobilization phenomena along the bedside and margins of the watercourse.

Trace elements in the aerosol at Neumayer Station, Antarctica

Atmospheric trace element concentrations were measured from March 1999 through December 2003 at the Air Chemistry Observatory of the German Antarctic station Neumayer by inductively coupled plasma - quadrupol mass spectrometry (ICP-QMS) and ion chromatogra-phy (IC). This continuous five year long record derived from weekly aerosol sampling re-vealed a distinct seasonal summer maximum for elements linked with mineral dust entry (Al, La, Ce, Nd) and a winter maximum for the mostly sea salt derived elements Li, Na, K, Mg, Ca, and Sr. The relative seasonal amplitude was around 1.7 and 1.4 for mineral dust (La) and sea salt aerosol (Na), respectively. On average a significant deviation regarding mean ocean water composition was apparent for Li, Mg, and Sr which could hardly be explained by mir-abilite precipitation on freshly formed sea ice. In addition we observed all over the year a not clarified high variability of element ratios Li/Na, K/Na, Mg/Na, Ca/Na, and Sr/Na. We found an intriguing co-variation of Se concentrations with biogenic sulfur aerosols (methane sul-fonate and non-sea salt sulfate), indicating a dominant marine biogenic source for this element linked with the marine biogenic sulfur source.