Skupina atomové spektrometrie
Těžiště metod stopové prvkové analýzy se v posledních desetiletích přesouvá z optických metod (atomová absorpční a optická emisní spektrometrie) k metodám hmotnostní spektrometrie. Zejména se jedná o hmotnostní spektrometrii s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS), která vykazuje výborné provozní charakteristiky vhodné pro rutinní aplikace. Meze detekce pro kovy jsou často na úrovni menší než ng/l, dynamický rozsah metody přesahuje deset koncentračních řádů a snadno se provádí víceprvková analýza.
Činnost skupiny je zaměřena na speciační analýzu stopových prvků v rostlinných materiálech pomocí on-line spojení LC a ICP-MS a na stopovou prvkovou analýzu v nejrůznějších materiálech, jako jsou vody, živočišné a rostlinné tkáně, půdy, horniny, katalyzátory, pevné prachové částice z atmosféry apod.
| Vedoucí: |
doc. Ing. Antonín Kaňa, Ph.D. |
| Členové: |
Ing. Kristýna Lapčíková, Dr. sc. ETH Zürich (mateřská dovolená) |
| Doktorandi: |
Ing. Hana Kučerová (AK) Ing. Věra Nešporová (obhájila 2024) Ing. Petr Rudolf (AK) |
|
v závorce uvedení školitelé: AK = doc. Kaňa |
Činnost skupiny je zaměřena na:
Speciační analýzy stopových prvků v biotických matricích
- vývoj metodik měření pomocí on-line spojení LC-ICP-MS
- analýza rostlinných extraktů, sledování změn speciace stopových prvků, zejména selenu, během vegetace
- speciační analýza arsenu v potravinách
Aplikace metody ICP-MS pro stanovení celkové koncentrace prvku
- vývoj, validace a odhad nejistot stanovení stopových množství kovů v biotických matricích metodou ICP-MS
- aplikace univerzální cely pro odstranění polyatomických iontů
- výzkum metodiky analýzy roztoků s vysokým podílem organické složky
- stanovení stopových prvků v nejrůznějších matricích, např. živočišných a rostlinných tkání, potravinách a nápojích, léčivech, katalyzátorech, pevných prachových částicích z atmosféry apod.
Charakterizace anorganických nanočástic (NP) pomocí analýzy jednotlivých částic (sp-ICP-MS)
- optimalizace měřícího procesu
- analýza Ag NP v kosmetických přípravcích
Výběr témat závěrečných prací z posledních let:
- Speciační analýza selenu v potravinářsky významných mikroorganismech
- Stanovení stopových prvků v destilátech hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem
- Stanovení kovů a metaloidů v lidských vlasech pro klinickou forenzní toxikologii
- Stanovení stopových prvků v koření metodami atomové spektrometrie
- Prvková analýza kávy
- Stanovení nanočástic metodou sp-ICP-MS v komerčně dostupných kosmetických přípravcích
- Autentizace původu vína na základě obsahu stopových prvků
- Obsah těžkých kovů v kosmetických přípravcích
Více o studiu na Ústavu analytické chemie zde
Instrumentální vybavení:
Současné vybavení zahrnuje dva hmotnostní spektrometry s indukčně vázaným plazmatem. Starší přístroj NexIon 350D firmy Perkin-Elmer je vybaven novou technologií tzv. univerzální cely, ve které lze spektrální interference zaviněné polyatomickými ionty odstraňovat jak v režimu reakční cely, tak i režimu kolizní cely, a to i za použití amoniaku jakožto reakčního plynu. Díky možnosti ultrarychlého měření signálu (minimální integrační doba signálu 0,01 ms) je možné pomocí tohoto přístroje analyzovat velikost jednotlivých nanočástic. Tento přístroj je využíván i ve výuce studentů magisterského studia.
Nově je laboratoř vybavena špičkovým přístrojem NexIon 5000 firmy Perkin-Elmer, který má o řád vyšší citlivost než model 350D. Jedná se o multikvadrupólový systém umožňující efektivní eliminaci spektrálních interferencí v MS/MS režimu. Je vybaven také funkcemi EDS pro elektronické ředění vzorků a AMS pro ředění aerosolu argonem, které zvyšují lineární rozsah měření.
Pro studování plošného rozložení prvků je k dispozici modul laserové ablace LSX-213 G2+ (Teledyne Photon Machines) s prostorovým rozlišením až 4 µm.
Laboratoř je dále vybavena kapalinovým chromatografem (LC) Perkin-Elmer a mikrovlnným rozkladným zařízením pro přípravu vzorků Speedwave.
Pro studování plošného rozložení prvků je k dispozici modul laserové ablace LSX-213 G2+ (Teledyne Photon Machines) s prostorovým rozlišením až 4 µm.
Hmotnostní spektrometr PE NexION 350D
Laserová ablace LSX-213 G2+, Teledyne Photon Machines
Mikrovlnné rozkladné zařízení Speedwave 4
