Speciazione del cromo mediante IC-ICP-MS

La separazione di Cr(III) e Cr(VI) è stata ottenuta su una colonna di separazione Metrosep Carb 2 - 100/4.0 (dotata di una colonna di guardia Metrosep Carb 2) utilizzando condizioni isocratiche e un eluente di nitrato di ammonio (150 mmol/L di acido nitrico , Sigma-Aldrich, puriss., ≥65%) e 234 mmol/L di soluzione di ammoniaca (reagente ACS, 28–30%, Sigma-Aldrich) a pH 9 ± 0,1.

La calibrazione (0,5–20,0 µg/L) è stata eseguita mediante l'iniezione di singoli standard nell'intervallo indicato. Utilizzando la tecnica intelligente di iniezione nel circuito parziale (MiPT) Metrohm, le prestazioni complessive potrebbero migliorare producendo la calibrazione da un unico standard.

L'ICP-MS (7850x, G8422A) è stato utilizzato in modalità TRA (analisi risolta nel tempo) utilizzando He (4,2 mL/min) come gas di collisione per ridurre le interferenze di massa [4]. Gli isotopi ⁵²Cr e ⁵³Cr sono stati monitorati (potenza RF 1550 W, flusso di gas nebulizzatore 1,07 L/min) con un tempo di integrazione per massa di 0,3 secondi. Solo i dati per il ⁵²Cr sono stati utilizzati per la valutazione dei dati e la quantificazione del Cr(III) e del Cr(VI). Per garantire che fosse disponibile la piena funzionalità per la valutazione dei dati cromatografici in Agilent ICP-MS MassHunter 5.3, il software è stato aggiornato con il pacchetto software cromatografico.

Con la maggiore concentrazione dell'eluente rispetto all'esempio nella norma ISO 24384 e una portata dell'eluente di 1,0 ml/min, Cr(III) e Cr(VI) sono stati separati in meno di quattro minuti (Figura 3). Rispetto ad una colonna da 2 mm, la versione da 4 mm (a parità di lunghezza) ha una portata maggiore. Soprattutto per le fonti d'acqua con un carico di matrice più elevato, l'analisi è più robusta e non soffre di un sovraccarico di matrice della colonna.

I test di picco con recuperi del 99,7% e del 114,0% rispettivamente per Cr(III) e Cr(VI), mostrano l'affidabilità dell'intera analisi (Tabelle 1 e 2). La calibrazione nell'intervallo da 0,1 a 20 µg/L ha prodotto valori R compresi tra 1,0 e 0,998 per entrambe le specie (Cr(III) e Cr(VI)). Le altezze dei picchi per lo standard più basso (0,1 µg/L) erano superiori a 2500 cps (con il bianco inferiore a 150 cps) e mostrano che è possibile la calibrazione al di sotto del livello adattato da ISO 24384.

Questa Application Note specifica un metodo sensibile e affidabile per la determinazione del cromo esavalente e trivalente nell'acqua mediante cromatografia ionica accoppiata alla spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente dopo un pretrattamento chelante come descritto nella norma ISO 24384.

L'EDTA viene utilizzato come agente complessante per formare un complesso anionico stabile con il Cr(III), facilitandone la separazione dal Cr(VI) tramite cromatografia a scambio anionico. L'uso di una colonna a scambio anionico ad alta capacità, ovvero la Metrosep Carb 2, consente la separazione della linea di base delle due specie e garantisce robustezza, recuperi elevati e accuratezza anche per fonti d'acqua con un carico di matrice più elevato. L'eluente di nitrato di ammonio senza additivi aggiuntivi è preferito per mantenere la sensibilità e la selettività del rilevamento ICP-MS a m/z = 52.

L'intera analisi viene gestita utilizzando ICP-MS MassHunter di Agilent con Metrohm IC Driver 1.0 per ICP-MS MassHunter, fornendo una soluzione software unificata per la speciazione sensibile di Cr(III) e Cr(VI) di facile utilizzo. Questa configurazione garantisce la massima sicurezza analitica attraverso la comunicazione bidirezionale. È anche meno soggetto a errori manuali (ad esempio durante il controllo del dispositivo o l'immissione di dati nel software), garantisce l'integrità dei dati e migliora l'efficienza complessiva attraverso un carico di lavoro ridotto.