ICPMS-2030
Первый коммерческий масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой с функциями
- Описание
- Функции
- Расходы
- Применение
- ПО LabSolutions CS/DB
- Оборудование
Описание
Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой с функциями Помощника при разработке аналитического метода и диагностике результатов исследования.
Столкновительная ячейка обеспечивает высокую чувствительность и позволяет минимизировать помехи различной природы
Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой от Shimadzu гарантирует низкие текущие эксплуатационные расходы
Отличительные особенности
Функции Помощника упрощают проведение анализов
Помощник создания метода упрощает процесс разработки аналитического метода. Помощник проверки результатов автоматически определяет спектральные влияния. Вместе они обеспечивают аналитические результаты исключительно высокой надежности.
Высокая стабильность, прекрасная чувствительность, низкие спектральные влияния
Оптимизированная конструкция ИСП-масс спектрометра с новой соударительной ячейкой позволяет проводить анализы с прекрасной чувствительностью и минимальными спектральными влияниями.
Уникальный масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой ICPMS-2030, разработанный корпорацией Shimadzu, обеспечивает минимальные текущие эксплуатационные расходы
В дополнение к низким текущим расходам, использование экологически безопасной плазменной мини-горелки, разработанной Shimadzu, сводит к минимуму потребление электроэнергии, используемой при создании и поддержке плазмы.
Функции
Функции Помощника
Функции Помощника упрощают проведение анализов
Помощник создания метода упрощает процесс разработки аналитического метода. Помощник проверки результатов автоматически определяет спектральные влияния. Вместе они обеспечивают аналитические результаты исключительно высокой надежности.
Помощник создания метода гарантирует создание аналитического метода
Создание аналитических методов для масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой ICPMS-2030 подразумевает только выбор измеряемых и требуемых элементов, даже для проб, анализируемых впервые. Затем на основании данных качественного анализа (для всех массовых чисел) представительного образца Помощник создания метода автоматически выбирает оптимальные массовые числа и элементы внутреннего стандарта для требуемых определяемых элементов и автоматически определяет диапазоны концентраций калибровочных образцов.
Помощник проверки результатов позволяет оперативно получать достоверные результаты
Помощник проверки результатов автоматически определяет спектральные влияния на основе данных всех измеренных массовых чисел. Даже при использовании уже проверенного метода для рутинного анализа программное обеспечение анализирует данные на наличие спектральных влияний, чтобы определить, не возникла ли какая-то проблема.
Расходы
Сокращение эксплуатационных расходов
Уникальное сочетание конструктивных и функциональных особенностей (мини-горелка и эко-режим) снижает эксплуатационные расходы при работе на ИСП-масс спектрометре ICPMS-2030 за счет значительного сокращения потребления газа и электроэнергии
В дополнение к низким текущим расходам, использование экологически безопасной плазменной мини-горелки, разработанной Shimadzu, сводит к минимуму потребление электроэнергии, используемой при создании и поддержке плазмы
Три фактора, которые снижают эксплуатационные расходы
- Плазменная мини-горелка
Одной из самых высоких статей расходов, связанных с системой ICP-MS, является большое количество потребляемого газообразного аргона. На основе богатого опыта создания ICP-эмиссионных спектрометров Shimadzu самостоятельно разработала мини-горелку, характеризующуюся непревзойдённой эффективностью и экономичностью. Мини-горелка потребляет две трети аргона (10 л/мин) по сравнению с обычными плазменными горелками. Более того, при активации Эко-режима, расход газа на поддержание плазмы и потребляемая мощность прибора снижаются соответственно до 5 л/мин и 0,5 кВт. Как следствие, одного газового баллона с аргоном хватает приблизительно на 10 часов непрерывной работы. - Эко-режим (5 л/мин на плазму)
Когда ИСП-масс спектрометр ICPMS-2030 работает в режиме ожидания, можно активировать Эко-режим. При этом расход газа на поддержание плазмы и потребляемая мощность прибора снижаются соответственно до 5 л/мин и 0,5 кВт. Тем не менее, анализ при этом можно начинать немедленно, без какой-либо потери производительности. - Отсутствие необходимости в высокочистом аргоне
В высокочистом аргоне, требуемом для обычных ICP-MS систем, больше нет необходимости. Использование менее дорогостоящего аргона чистотой 99,95% в течение трех лет может снизить затраты на несколько десятков тысяч долларов.
Конструктивные особенности ICPMS-2030
- Новый высокочастотный источник питания
Shimadzu является первым в мире ICP-производителем, создавшим твердотельный высокочастотный генератор. Благодаря богатому опыту Shimadzu, предлагаемый корпорацией высокочастотный генератор имеет самую высокую стабильность выходных параметров. - Более компактная вакуумная система
Трёхступенчатый турбомолекулярный насос небольших размеров с разделёнными потоками прост в обслуживании. - Детектор: вторично-электронный многодинодный умножитель
Детектор, имеющий линейный динамический диапазон 9 порядков, позволяет измерять одновременно основные компоненты и микроследы с высокой чувствительностью. - Система линз сводит загрязнения к минимуму
Расположенная позади соударительной ячейки, система фокусирующих линз улучшает эффективность переноса ионов и устраняет световое излучение плазмы. *Удаление эмиссионного излучения особенно важно при использовании системы лазерной абляции. - Новая соударительная ячейка
Специально разработанная соударительная ячейка обеспечивает высочайшую чувствительность за счёт высокоэффективного удаления молекулярных ионов и переноса элементарных ионов с использованием только газообразного гелия. - Интерфейс
Новейший интерфейс последней разработки лёгок в обслуживании. Все его части могут быть извлечены и установлены обратно без помощи специальных инструментов, что позволяет минимизировать простои, связанные с чисткой и обслуживанием ИСП-масс спектрометра. - Плазменная мини-горелка
Собственная разработка Shimadzu – плазменная мини-горелка
На основе богатого опыта создания ICP-эмиссионных спектрометров Shimadzu самостоятельно разработала мини-горелку, характеризующуюся непревзойдённой эффективностью и экономичностью. Разработанная Shimadzu мини-горелка потребляет две трети аргона (10 л/мин) по сравнению с обычными плазменными горелками. - Лёгкая в обслуживании система впрыска образца
Циклонная камера, охлаждаемая элементом Пельтье
Система впрыска образца представляет собой электронно охлаждаемую циклонную камеру с высокоэффективным коаксиальным распылителем и уникальной системой слива. Такая конструкция сочетает в себе высокоэффективную генерацию аэрозоля и одновременное сокращение удаляемого избытка пробы, что позволяет максимизировать чувствительность и производительность ИСП-МС системы.
Применение
Анализ питьевой воды, сточных вод, объектов окружающей среды
Природные ресурсы, такие, как реки, океаны, почвы небезграничны, и мы обязаны сохранить их для будущих поколений. Сегодня мы продолжаем нещадно эксплуатировать эти ресурсы в процессе промышленного производства. Наша задача уменьшить загрязнение окружающей среды, более полно использовать добываемые природные ресурсы иуменьшить их потребление,восстановить возобновимые природные ресурсы,использовать отходы производства. Система рационального природопользования, основанная на всех этих принципах, подразумеват всесторонний контроль с проведением огромного количества измерений. Shimadzu предлагает простой и точный способ измерения образцов.
Результаты анализа речной воды
| Элемент | Японский стандарт качества воды, ПДК (мкг/л) |
Агентство по охране окружающей среды США (EPA), ПДК (мкг/л) |
Предел обнаружения метода (мкг/л) |
Образец JSAC0301-3 | Образец JSAC0302-3 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Результат анализа | Сертифициро-ваннное значение | Результат анализа | Сертифициро-ваннное значение | ||||||||
| Единицы измерения: мкг/л | |||||||||||
| Al | 200 | 200 | 0.009 | 16 | 15±1 | 66.9 | 66±1 | ||||
| As | 10 | 0.003 | 0.20 | 0.20±0.01 | 5.29 | 5.2±0.1 | |||||
| B | 1000 | 0.2 | 8.52 | 8.2±0.3 | 58.0 | 59±1 | |||||
| Ba | 700 | 2000 | 0.001 | 0.55 | 0.53±0.01 | 0.55 | 0.52±0.01 | ||||
| Cd | 3 | 5 | 0.006 | 0.0018 | 0.0018 (табличное значение) |
0.991 | 1.00±0.02 | ||||
| Cr6+ | 50 | 100 | 0.07 | 0.17 | 0.16±0.01 | 10.0 | 10.0±0.2 | ||||
| Cu | 1000 | 1300 | 0.09 | 0.4 | 0.37±0.03 | 10.0 | 9.9±0.1 | ||||
| Fe | 300 | 300 | 0.01 | 6.5 | 6.4±0.2 | 58.5 | 58±1 | ||||
| Mn | 50 | 50 | 0.01 | 0.21 | 0.20±0.01 | 5.3 | 5.1±0.1 | ||||
| Mo | 70 | 0.004 | 0.30 | 0.290±0.004 | 0.30 | 0.290±0.004 | |||||
| Ni | 10 | 0.009 | 9.63 | 9.5±0.3 | |||||||
| Pb | 10 | 15 | 0.0005 | 0.005 | 0.007 (табличное значение) |
9.68 | 9.9±0.2 | ||||
| Se | 0.07 | 0.2 | 0.08 (табличное значение) |
4.95 | 5.0±0.2 | ||||||
| Zn | 1000 | 5000 | 0.02 | 0.17 | 0.17±0.04 | 10.5 | 9.8±0.2 | ||||
| Единицы измерения: мг/л | |||||||||||
| K | — | 0.48 | 0.47±0.02 | 0.48 | 0.48±0.02 | ||||||
| Na | 200 | — | 4.53 | 4.34±0.07 | 4.47 | 4.32±0.07 | |||||
| Mg | Жёсткость 300 | — | 3.37 | 3.34±0.07 | 3.34 | 3.32±0.06 | |||||
| Ca | 250 | — | 13.2 | 13.0±0.2 | 13.1 | 13.0±0.1 | |||||
Фармацевтика/фармакопея
Многие лекарства, продукты питания и другие продукты, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, могут содержать вредные элементы, попадающие туда из природных источников или искусственно в результате производственных процессов. ICP-MS системы способны быстро проводить измерения вредных элементов с высокой чувствительностью, что делает их идеальными инструментом для мониторинга этих элементов и обеспечивает охрану и безопасность лекарственных средств, продуктов питания, других продуктов. Кроме того, содержание посторонних элементов в фармпрепаратах должно удовлетворять допустимым пределам, задаваемым руководящим документом ICH Q3D, в котором приведены методы измерений, указанные в фармакопеях соответствующих стран. Система должна также соответствовать стандартам контроля качества, задаваемым Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA, США) и японским Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии.
Результаты анализа таблетки
| Элемент | Допустимая суточная доза при пероральном приёме, мкг/день |
Макс. допустимая концентрация, мкг/г | Измеренное значение (в таблетке), мкг/г |
Предел обнаружения (3σ) в дозировке, эквивалентной одной таблетке, мкг/г | Степень совпадения % |
|---|---|---|---|---|---|
| Cd | 5 | 0.5 | N.D.* | 0.0005 | 103 |
| Pb | 5 | 0.5 | 0.009 | 0.002 | 103 |
| As | 15 | 1.5 | N.D. | 0.006 | 110 |
| Hg | 30 | 3 | N.D. | 0.0002 | 98 |
| Co | 50 | 5 | 0.004 | 0.00004 | 100 |
| V | 100 | 10 | N.D. | 0.01 | 110 |
| Ni | 200 | 20 | 0.66 | 0.003 | 110 |
| Tl | 8 | 0.8 | N.D. | 0.00002 | 98 |
| Au | 100 | 10 | N.D. | 0.0003 | 104 |
| Pd | 100 | 10 | N.D. | 0.0002 | 99 |
* N.D. — не детектируется
Пищевые продукты/сельское хозяйство
Продукты питания обеспечивают наш организм элементами и минералами, необходимыми для поддержания жизни. Однако если пища содержит опасные элементы, она может быть вредна для нашего здоровья. Поэтому в последние годы всё большее значение приобретает анализ пищевых продуктов. Рассмотрим в качестве примера анализ сухих молочных смесей, которые изготавливают с использованием комплекса минералов, необходимых для роста младенцев. Нормативные требования определяют необходимое количество кальция (Са), железа (Fe), меди (Cu) и других незаменимых минералов и в то же время ограничивают содержание опасных элементов, таких как мышьяк (As), оказывающий пагубное воздействие на развитие ребенка. ICP-масс-спектрометр способен оперативно измерять широкий спектр элементов в порошкообразных молочных и других пищевых продуктах, включая сырье и готовую продукцию.
Результаты анализа порошкового молока
| Ед. изм. | Сертифицированное значение Национального метрологического института Японии | Измеренное значение (в порошке) | Предел обнаружения в порошке | Предел обнаружения в измеренном растворе (3σ, мкг/л) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cu | мг/кг | 4.66 | 4.79 | 0.005 | — | |||
| Mn | 0.931 | 0.926 | 0.0002 | — | ||||
| Mo | 0.223 | 0.211 | 0.0005 | — | ||||
| Sr | 5.88 | 5.66 | 0.00004 | — | ||||
| Zn | 41.3 | 41.5 | 0.003 | — | ||||
| Cd | мкг/k | кг- | N.D. | 0.05 | 103 | |||
| Cr | — | N.D. | 0.3 | 103 | ||||
| Pb | — | N.D. | 0.1 | 95 | ||||
| As | （2.1） | 2.5 | 0.5 | 105 | ||||
ЖХ+ИСП-МС
Кроме определения элементного состава иногда бывает важно определить в какой молекулярной форме присутствуют элементы в объектах окружающей среды, фармпрепаратах, пищевых и других продуктах.
Комбинация различных аналитических методов, например, жидкостной хроматографии и ИСП-масс-спектрометрии позволяет с высокой чувствительностью определить в какой форме присутствуют те или иные химические элементы в веществе. Для этого ICPMS-2030 подключается к жидкостному хроматографу Shimadzu Prominence Inert.
Программное обеспечение LabSolutions ICPMS TRM (timeresolved measurement — измерение с временным разрешением) управляет ЖХ-системой и ICPMS-2030, позволяя на одной платформе автоматически детектировать и измерять пики анализируемой пробы.
ПО LabSolutions CS/DB
ПО LabSolutions CS/DB для ICPMS-2030
Поддержка функционирования лабораторной сети с помощью программного обеспечения LabSolutions CS/DB для ICPMS-2030 и соответствие требованиям части 11 Главы 21 FDA CFR
LabSolutions CS/DB ICPMS обеспечивает полное соответствие требованиям к электронным записям и электронным подписям, которые прописаны в Части 11 Главы 21 Свода федеральных документов FDA CFR, а также требованиям других нормативных актов, предусмотренных японским Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения. Кроме того, поскольку программное обеспечение поддерживает лабораторную сеть, основной сервер может быть использован для интегрального управления результатами измерений, полученных от разных аналитических приборов, включающих LC, LCMS, GC, GCMS, UV, FTIR, RF, EDX, TOC и PPSQ.
Возможные варианты управления данными (в зависимости от используемой системы)
- Лабораторная сеть LabSolutions CS
LabSolutions CS имеет свободный доступ ко всем инструментам в аналитической сети, так что имеется возможность управления всеми данными с помощью сетевого сервера, и эти данные могут быть загружены в любой компьютер, подключенный к сети. Система особенно рекомендуется для клиентов, у которых много пользователей оборудования, и которые хотят управлять на сервере данными, полученными с помощью LC, GC, FTIR, UV, RF, EDX, TOC, PPSQ, а также других данных, для обеспечения полного соответствия требованиям к электронным записям и электронным подписям. - Автономная база данных LabSolutions DB ICPMS (опция)
Эта конфигурация не требует подключения к сети и является идеальным решением для клиентов, которые хотят управлять всеми данными на одном компьютере на предмет соответствия требованиям к электронным записям и электронным подписям только для автономной системы.
Комплектность систем
| Лабораторная сеть LabSolutions CS | LabSolutions ICPMS, комплект для подключения LabSolution CS, LabSolutions CS |
| Автономная база данных LabSolutions DB ICPMS | LabSolutions ICPMS, комплект для подключения LabSolution DB |
Оборудование
Дополнительное оборудование
-Автосамплер AS-10 (для автоматического анализа 60 образцов)
Предназначен для последовательного анализа серии образцов. Поворотный столик обеспечивает короткий путь ввода пробы и позволяет сократить время промывки.
Виалы:
- 60 шт. по 15 мл
- 8 шт. по 50 мл
- Размеры: 290 х 508 х 300 мм (Ш х Г х В, без учёта поворотного кронштейна)
- Электропитание: одна фаза 100 В, 50/60 Гц, 100 ВА
Примечание: требуется отдельный шнур питания
Примечание: опционно предлагается дополнительный промывочный порт. Комплект подключения дополнительного промывочного порта к AS-10
-Автосамплер ASX-280 (для автоматического анализа 120 образцов)
Виалы:
- 10 шт. по 50 мл (для стандартных образцов) или 120 шт. по 14 мл
- 80 шт. по 20 мл (штатив продаётся отдельно)
- 42 шт. по 50 мл (штатив продаётся отдельно)
Размеры:
- основной блок 355 × 550 × 620 мм (Ш х Г х В, включая зонд для отбора пробы)
- блок питания 90 × 180 × 60 мм (Ш х Г х В, ориентировочные размеры)
- Электропитание: 100–240 В; 47–63 Гц; 1,9 A
- Масса: 8,1 кг (основной блок)
Примечание: требуется отдельный комплект для подключения к ICPMS-2030
-Автосамплер ASX-560 (для автоматического анализа 240 образцов)
Виалы
- 10 шт. по 50 мл (для стандартных образцов) или 240 шт. по 14 мл
- 160 шт. по 20 мл (штатив продаётся отдельно)
- 84 шт. по 50 мл (штатив продаётся отдельно)
Размеры:
- основной блок 580 × 550 × 620 мм (Ш х Г х В, включая зонд для отбора пробы)
- блок питания 90 × 180 × 60 мм (Ш х Г х В, ориентировочные размеры)
- Электропитание: 100–240 В; 47–63 Гц; 1,9 A
- Масса: 11,7 кг (основной блок)
Примечание: требуется отдельный комплект для подключения к ICPMS-2030
-Генератор гидридов HVG-1 для высокочувствительного определения As, Se и Sb
В генераторе гидридов элементарный водород, генерируемый путём разложения боргидрида натрия, образует газообразные соединения с некоторыми элементами, после чего эта газовая фаза вводится в плазму. Это повышает чувствительность измерения приблизительно в 50 раз.
Примечание: требуется отдельный комплект для подключения HVG к ICPMS и насос для удаления жидких отходов.
-Рециркулятор охлаждающей воды
- Размеры: 377 × 500 × 615 мм (Ш х Г х В)
- Электропитание: одна фаза 200В, 50/60 Гц, 2 кВА
- Масса: 43 кг
Примечания:
— используется для охлаждения основного блока
— требуется отдельный комплект для подключения чиллера (кат. номер 211-93827-41)
— требуются плетеные ПЭТ-шланги (кат. номер 018-31509) для подачи и слива охлаждающей воды. Заказ производится в единицах метров.
Комплект автоматического добавления внутреннего стандарта
Данный комплект используется для смешивания в линии растворов измеряемого образца и внутреннего стандарта и последующего введения смеси в ICP.
Система впрыска образцов с плавиковой кислотой HFS-5
Cистема включает в себя горелку, камеру, удлиняющую трубку, распылитель, систему слива и соответствующие вспомогательные компоненты. При покупке новой системы заказывайте этот комплект и пламеулавливатель S2. Используется для прямого впрыска образцов, содержащих плавиковую кислоту. Распылитель, камера и система слива изготовлены с использованием фторполимерных материалов, а инжекторный блок на горелке – с использованием оксида алюминия.
Система ввода органических растворителей
Для впрыска образцов на основе органических растворителей используется смесь аргона и кислорода (70% Ar и 30% O2), позволяющая предотвратить осаждение углерода (С) на компонентах системы. Система ввода включает в себя четырехтрубную горелку для органических растворителей, систему слива и соответствующие вспомогательные компоненты.
Адаптер для подключения к вытяжной вентиляции
Бокс для снижения уровня шума от роторных насосов
Примечание: требуется комплект для стыковки бокса.
