Extrémní výzvy pro čistotu a čistotu laboratoře pro ultra-stopovou analýzu

(Autorská práva: Montanuniversität Leoben)

Hmotnostní spektrometrie s induktivně vázaným plazmatem (ICP-MS: inductively coupled plasma mass spectrometry) je již tak citlivá, že je možné dosáhnout ultranízkých koncentrací pod 1 ppt (parts per trillion; dílů na bilion; ng/kg nebo pg/g). Aby však bylo možné plně využít detekční schopnosti této metody, musí být analytická laboratoř správně vybavena, protože i jediný částice z okolního vzduchu by mohla kontaminovat vzorek tak, že by výsledek již nebylo možné použít. Jak snadno lze částice zabránit, ukáže příklad z katedry „Obecná a analytická chemie“ (AAC) na Montanuniversität v Leobenu (MUL), Rakousko.(1) MUL se zaměřuje na cirkulační systémy a materiálový výzkum v duchu „Circular Engineering“ a je známá jako „Rohstoffuniversität“ Rakouska.

Po jmenování prof. Prohasky na katedru AAC v Leobenu bylo nutné provést rozsáhlou generální rekonstrukci chemické budovy MUL, neboť měly být mimo jiné vytvořeny podmínky čistého prostředí, aby bylo možné provozovat několik ICP-MS zařízení. Požadované podmínky čistého prostředí byly mimo jiné realizovány pomocí 8 laminar flow boxů firmy Spetec GmbH, čímž byla místně dosažena třída čistoty prostředí (ISO 5). Nejpřesnější zařízení je vysokorozlišovací ICP-MS s multikolektorovou detekční soustavou, pomocí níž lze s extrémní přesností určit koncentraci prvku v oblasti ppt a jeho izotopové složení. Na katedře AAC se aktuálně zkoumají archeologické artefakty staré 7000 let z vykopávek osady v Dolním Rakousku (Asparn) pomocí měření izotopů stroncia (87Sr/86Sr) v zubech a kostech a jejich srovnání s okolím. Protože nálezy kostí naznačují válečné zásahy, je otázkou, odkud pocházeli vetřelci a jaké obchodní vztahy již tehdy existovaly. K tomu je třeba měřit rozdíly v izotopovém poměru v malých vzorcích (nejmenší vrtané otvory z zubů) v ppm rozsahu. Každá kontaminace musí být proto vyloučena, aby stopy staré tisíce let nezmizely.

Spetec GmbH má desetileté zkušenosti jak v atomové spektroskopii, tak v vývoji a použití čistých prostor a zařízení na čištění vzduchu pro analytickou chemii, a proto mohla rychle a cenově dostupně zajistit požadovanou čistotu v laboratořích.

(1) https://aach.unileoben.ac.at