Zwavel en sporen- elementen bepalen binnen 5 minuten

Yannick Angenot plaatst monsters
in de Rigaku Supermini 200.
Analyse met röntgenfluorescentie bespaart Inspectorate veel tijd
Zwavel en sporenelementen bepalen
binnen 5 minuten
Het nieuwe laboratorium van Inspectorate in Antwerpen verricht een toenemend aantal
petrochemische analyses met een compact röntgenfluorescentieapparaat. Elementen als
zwavel, chloor, mangaan en lood in aardolieproducten zijn in vijf minuten geanalyseerd.
Zonder tijdrovende monstervoorbereiding.
Vincent Hentzepeter | Fotografie: Foodnote
10
In het spiksplinternieuwe lab aan de noord-
moet worden. Met een muisklik gaat de
komst van de Rigaku Supermini 200 van
zijde van Antwerpen laat labcoördinator
analyse van start. Even later komt het resul-
Addspex, dochter van Beun-De Ronde,
Yannick Angenot zien dat deze zwavelana-
taat in beeld.
minder vaak ingezet te worden. “Bij ICP
lyse in vijf minuten geen verkooppraatje is.
Volgens Angenot biedt golflengte dispersie-
moet je het monster verdunnen of destrue-
Hij druppelt wat dieselmonster in een cupje
ve röntgenfluorescentie (WDXRF) uitkomst
ren en zuren toevoegen. Het bepalen van
– standaard 10 g –, plaatst het in de carrou-
bij diverse petrochemische analyses die In-
zware metalen, zoals kwik of arseen, met
sel, sluit het deksel, geeft via het scherm de
spectorate voor raffinaderijen en oliehande-
hydride systemen is redelijk omslachtig. Nu
monsterpositie in en bepaalt via het menu
laren verricht. Zo is het veel minder bewer-
kunnen we monsters direct pipetteren in het
volgens welke norm de zwavel bepaald
kelijk dan ICP. Die techniek hoeft met de
XRF-cupje en meten. Resultaten zijn zeer
Laboratorium Magazine | Nummer 5-2014
reproduceerbaar en we kunnen tot laag
Probleemherkenning
ppm-niveau detecteren. Het gasverbruik is
Samen met X-ray Services, leverancier van
laag. We hebben in acht maanden één gas-
referentiemonsters, cupjes en folies heeft
fles voor het mixgas verbruikt [90% argon,
Angenot een kwantitatieve screeningsme-
10% methaan, red.] en het heliumverbruik
thode opgezet voor 27 elementen. “Ze
als spoelgas tijdens de meting is ook laag.
hebben mij geleerd hoe ik de kalibratie
moest doen, daarna kon ik zelfstandig ver-
Betere piekscheiding
der. De screening zetten we in voor klan-
Er mogen steeds meer petrochemische be-
ten die niet vastzitten aan officiële metho-
palingen met WD-XRF gedaan worden, stelt
des volgens de norm. Een landbouwer,
Angenot verheugd vast. “Deze methode
garage of andere klant die bij ons experti-
wordt meer en meer in de norm vermeld,
secentrum komt, omdat hij een probleem
omdat deze techniek performanter is gewor-
heeft met zijn tractor, motor of pomp, kun-
den Er gaat vaak wel vijf jaar overheen voor
nen we snel van dienst zijn. Ligt het aan de
zo’n techniek in de normen opgenomen
brandstof, de hydraulische olie in de com-
wordt. Er moet eerst behoorlijk wat tech-
pressor of worden er te veel additieven ge-
nisch bewijs worden overlegd.”
bruikt die schade geven? We kijken naar
Inspectorate had al een energiedispersieve
(ED)-XRF meettechniek in gebruik. Die techniek haalt lang niet de resolutie van een WDXRF. “Sommige normen schrijven ED-XRF
Pipetteren van een dieselmonster in een cupje voor
een WD-XRF-meting. De open bodem van de cup wordt
afgesloten met een polypropyleen film met een goede
resistentie voor diverse matrices.
signalen in de kalibratiereeks of de spectrumscan om zo het probleem te herkennen. Je werkt met WD-XRF in een wat bredere marge, dat is voor dit doel
acceptabel. De klant krijgt een goede indi-
nu eenmaal voor, dus moet je die methode
toepassen voor bijvoorbeeld zwavel in
noeg voor ons zijn. De conclusie was ‘ja’.
catie wat er aan de hand is voor een vrien-
stookolie. Maar waar ED-XRF in 300 sec
Grotere apparaten zijn voor ons doel dus
delijke prijs. Een stuk voordeliger dan on-
een compleet energiespectrum bepaalt, kan
‘oversized’ qua budget.”
derzoek met ICP. Indien nodig kun je die
ik met WD-XRF al die tijd in één element en
WD-XRF noemt hij een perfecte aanvulling op
techniek na de screening in overleg met de
één golflengte steken. Je resolutie is daar-
de twee ICP’s voor organische en waterana-
klant altijd nog doelgericht inzetten.”
‘Grotere apparaten zijn voor ons doel dus
‘oversized’ qua budget’
Geconcentreerde druppels
Angenot experimenteert nu met een uitbreiding op het systeem om in vloeistoffen op
ppb-niveau te meten. Met de ‘Ultra Carry’accessoire van Rigaku worden een paar
druppels van een vloeistof op een plastic
door veel beter en bij meerdere elementen
lyses. “Omgekeerd kunnen we WD-XRF-me-
drager gebracht en in een vacuümdroger
zijn je pieken beter gescheiden. Ik heb maar
tingen weer aanvullen met AAS of ICP. Voor
geplaatst. “Het water of de lichtere fracties
weinig last van interferentie.“ Het apparaat
heel lage loodmetingen kun je met ICP ook
verdampen, de geconcentreerde elementen
werkt met verschillende kristallen voor lich-
op ppb-niveau meten. Zo kunnen we laag
blijven achter. Zo kun je met deze WD-XRF
tere en zwaardere elementen en een derde
meten waar het moet en minder gevoelig
van ppm- naar ppb-niveau. Omdat je weet
kristal naar behoefte van de klant. “Zodoen-
waar het kan. Volgens de norm zijn niveaus
hoeveel microliter er initieel is gedoseerd,
de kunnen we kalium en magnesium ook
tussen de 1 en 3 ppm vaak voldoende, dus
kun je terugrekenen wat de concentraties
met voldoende resolutie meten.”
waarom zouden we dan ppb’s gaan meten?”
zware metalen in de vloeistof waren.” LM
Ppm-niveau
Deze compacte WD-XRF past gemakkelijk
op een labtafel. “Dit model is aanzienlijk lager in prijs en exploitatie dan een hoog vermogen XRF-toestel. Het scheelt al snel een
factor 2. Bij de Supermini wordt van een 200
Watt-röntgenbuis gebruik gemaakt, de grotere WD-XRF-systemen zijn voor veel toepassingen met vermogens tot 4.000 Watt
dan ook overgedimensioneerd. Het zijn forse apparaten waar een apart koelsysteem
voor nodig is. Je kunt dan al vanaf beryllium
meten, hiermee vanaf zuurstof tot en met
uranium. We hebben bij het expertisecentrum in Duitsland van Rigaku gekeken of de
dectectielimieten van de Supermini 200 ge-
Overzicht van de standaarden gebruikt voor kalibratie van de vetmethode.
Nummer 5-2014 | Laboratorium Magazine
11