The joy of discovery Your curiosity, our geosciences portfolio

Význam tématu

Studium geologických a geochemických procesů pomocí vysoce přesné analýzy izotopových poměrů a elementárního složení vzorků poskytuje jedinečné poznatky o vzniku a vývoji Země, klimatických změnách, dopadu biologických procesů a mineralogické struktuře hornin. Moderní hmotnostní spektrometrie, chromatografie, rentgenové metody i mikroskopie umožňují detailní charakterizaci pevných i tekutých vzorků zejména v oblastech geochronologie, klimatu, biogeochemie a průzkumu ložisek.

Cíle a přehled článku

Dokument shrnuje portfolio analytických systémů Thermo Fisher Scientific pro geovědy, zaměřené na měření izotopových poměrů, stacionárních plynů, elementárního složení i mineralogickou analýzu. Popisuje přístroje určené pro:

• multikolektorovou ICP-MS a termální ionizační MS,
• stabilní izotopovou spektrometrii (IRMS),
• kvalitativní a kvantitativní elementární analýzu (ICP-OES/MS),
• plynovou a kapalinovou chromatografii s MS detekcí,
• iontovou chromatografii, vzduchový monitoring,
• rentgenovou difrakci, fluorescenční spektroskopii,
• mikroskopické metody (SEM, Raman) a automatizovanou extrakci vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Systémy pro izotopovou analýzu:

• Neptune XT MC-ICP-MS s 10^13 Ω zesilovači a Jet interface
• Triton XT TIMS pro termální ionizaci
• Ultra High Resolution Gas IRMS a 253 Plus 10 kV IRMS
• DELTA V IRMS v konfiguracích EA-IRMS a GC-IRMS
• Kiel IV Carbonate Device pro uhlíkaté vzorky
• Noble Gas MS pro He, Ne, Ar, Kr, Xe

Techniky elementární analýzy:

• iCAP 7000 Series ICP-OES
• iCAP Qnova, RQ a TQ ICP-MS
• Element Series HR-ICP-MS

Plynová chromatografie a MS:

• TRACE 1310 GC
• Q Exactive GC Orbitrap GC-MS/MS
• ISQ 7000 GC-MS a TSQ 9000 GC-MS/MS

Další metody:

• Dionex ASE 350 Accelerated Solvent Extractor
• Phenom Desktop SEM a DXR 3xi Raman
• ARL EQUINOX 100 XRD a ARL PERFORM’X XRF
• Niton XL5 ruční XRF analyzer
• Dionex IC a IC-MS systémy
• URG 9000 AIM pro časově rozlišený monitoring PM2.5
• Gallery Plus Discrete Industrial Analyzer

Hlavní výsledky a diskuse

Prezentované systémy propojují nejnovější vývoj v detekčních technologiích a automatizaci, čímž zvyšují citlivost, přesnost a reprodukovatelnost analýz i při velmi malých vzorcích. Multikolektorové ICp-MS a TIMS umožňují precizní datování i sledování přírodních izotopových fluktuací. IRMS platformy s kontinuálním tokem a speciálními přípravnými moduly výrazně zkracují dobu analýzy a zlepšují využití vzorku. Vysoké rozlišení u ICP-MS a Orbitrap GC-MS přináší jednoznačnější identifikaci stopových prvků a organických látek. Integrované řešení pro vzduchový monitoring a fotometrickou analýzu vody nabízí komplexní pohled na životní prostředí. Dynamické řízení provozu a modulární design zajišťují snadné přizpůsobení různým výzkumným a rutinním požadavkům.

Přínosy a praktické využití metody

Portfolio pokrývá široké spektrum aplikací:

• geochronologické datování hornin a minerálů,
• rekonstrukce paleoklimatu z ledovcových jader a korálů,
• studium biogeochemických cyklů a metabolických drah,
• průzkum ložisek kovů pomocí elementární analýzy,
• sledování kvality vzduchu a vody v ČR i globálně,
• výzkum organických sloučenin v životním prostředí a forenzní analytiku,
• charakterizaci mineralogického a krystalografického složení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj miniaturizovaných a přenosných analyzátorů, zvyšování automatizace a robotizace přípravy vzorků. Stoupá význam tvorby sítí online senzorů a vzdálené správy přístrojů. Vznikají hybridní platformy kombinující více analytických principů v jediném přístroji. Dále roste využití pokročilých algoritmů strojového učení pro zpracování Big Data z hmotnostních spektremetrií a spektroskopie. Integrace s GIS a IoT systémy přinese nové možnosti pro rychlé rozhodování v geovědních aplikacích.

Závěr

Komplexní portfolio analytických metod pro geovědy prezentované společností Thermo Fisher Scientific nabízí flexibilní, modulární a špičkové technologie pro přesné izotopové, elementární i mineralogické analýzy. Tyto nástroje umožňují pokročilé výzkumné i rutinní aplikace v geochronologii, klimatologii, biogeochemii, environmentální analytice a průmyslové geologii. Spolu se stále se zvyšující automatizací, miniaturizací a pokročilým zpracováním dat tvoří základy pro budoucí objevy a inovace v geovědách.

Reference

V textu nebyly uvedeny konkrétní literární zdroje.