Hochdurchsatz-Analyse von Trinkwasser mit ICP-MS Applikationsschrift PlasmaQuant MS Q

Introduction

Wasser ist nach DIN 4046 die Sammelbezeichnung für alle Arten von Wasser, die zur Wasserversorgung dienen, z.B. Trinkwasser, Betriebswasser, Brauchwasser sowie Grund- und Oberflächenwasser. Trinkwasser ist weltweit eine wichtige Ressource und das meistverzehrte Grundnahrungsmittel. Die Qualitätskontrolle von Trinkwasser wird durch internationale und nationale Vorschriften und Normen geregelt. In Europa legt die Richtlinie 98/83/ EG Qualitätskriterien für Trinkwasser, das für den menschlichen Gebrauch bestimmt ist, fest. Für Deutschland werden diese Anforderungen in der Trinkwasserverordnung beschrieben und in Normen wie DIN 2000 „Leitsätze für die zentrale Trinkwasserversorgung“ und DIN 2001 „Leitsätze für die Einzel-Trinkwasserversorgung“ detailliert festgelegt. In Nordamerika hat die US-Umweltbehörde EPA (Environmental Protection Agency) die Norm 200.8 herausgegeben, in welcher Kriterien für die Bestimmung von Spurenelementen in Wasser und Abfall mittels ICP-MS spezifiziert sind.

Um eine gleichbleibend hohe Qualität des Trinkwassers zu gewährleisten, werden die Analysen intern, von Produzenten und Wasserversorgern, oder extern, von Vertragslaboren durchgeführt. Dabei unterliegen die von Vertragslaboren angebotenen Analysen standardisierten Vorschriften und Normen, um die Messverfahren zu vereinheitlichen. Für Labore mit hohem täglichen Probendurchsatz ist neben der Richtigkeit, Präzision und Robustheit der Methode vorallem die Geschwindigkeit der Analyse ausschlaggebend. Je mehr Proben pro Stunde analysiert werden können, desto geringer sind die anfallenden Kosten der analysierten Probe. Für die ICP-Massenspektrometer wurden schnelle Probenzufuhrsysteme entwickelt, welche die Probenzufuhr und das Ausspülen der Probe und somit die gesamte Analysezeit drastisch verkürzen. Damit sind nicht mehr die Zufuhr- und Spülzeit der Probe die begrenzenden Faktoren, sondern die Messzeit, die von der Anzahl der zu analysierenden Elemente und der Datenerfassungszeit abhängt.

Eine Verkürzung der Datenerfassungszeit wirkt sich jedoch direkt auf die Präzision der Ergebnisse aus, da aufgrund der Zeitbeschränkung weniger Datenpunkte aufgenommen werden. Die Präzision ist neben der Richtigkeit der Messergebnisse daher der entscheidende Parameter bei der Bewertung von Hochdurchsatzverfahren.

Unter Zuhilfenahme der von Analytik Jena patentierten iCRC-Technologie zur Interferenzbeseitigung wird nachfolgend die Analyse von 82 Trinkwasserproben pro Stunde von 21 Elementen (+ 4 interne Standards) vorgestellt. Trotz des hohen Probendurchsatzes wurden präzise Ergebnisse nach EPA 200.8 erzielt (durchschnittlicher RSD-Wert < 2,2%). Aufgrund der Robustheit und hohen Empfindlichkeit des PlasmaQuant MS Q wird ein Durchsatz von 60 Proben pro Stunde mit einem durchschnittlichen RSD-Wert von 1,5% eine sogar noch höhere Präzision erzielt. Gepaart mit dem niedrigsten Argonverbrauch auf dem Markt ergeben sich drastisch reduzierte Kosten pro Probe.