Speciation analysis of manganese by HPLC-ICP MS

W części teoretycznej pracy przedstawiono istotną rolę badań specjacyjnych oraz omówiono stosowane dotychczas rozwiązania metodyczne w zakresie analizy specjacyjnej manganu. Część doświadczalna dotyczyła opracowania procedury analizy specjacyjnej Mn(II) oraz Mn(VII) przy wykorzystaniu techniki łączonej HPLC-ICP MS. Do rozdzielenia analitów techniką par jonowych zastosowano kolumnę chromatograficzną wypełnioną żelem krzemionkowym C8. Zastosowanie fazy mobilnej o pH=8, zawierającej w swoim składzie kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA) jako odczynnik kompleksujący jony Mn2+ oraz wodorotlenek tetrabutyloamonu (TBAOH) jako odczynnik tworzący pary jonowe z utworzonym kompleksem [Mn-EDTA]2- jak i z jonami MnO4- pozwoliło na efektywne rozdzielenie obu analizowanych analitów. Uzyskane wyniki dla próbek syntetycznych i rzeczywistych wskazują, że Mn(VII) jest formą nietrwałą i dochodzi do konwersji Mn(VII) do Mn(II). Zaobserwowano także, że zwiększenie krotności rozcieńczenia próbek powoduje zmniejszenie błędów względnych oznaczenia, przy czym wyniki najdokładniejsze uzyskano w sytuacji, gdy w badanych próbkach stosunek form Mn(II)/Mn(VII) był taki sam jak we wzorcach. Analizie poddano próbki wód oraz ekstrakty roślinne. Podjęto próbę oceny obserwowanych efektów interferencyjnych uwzględniając takie czynniki jak obecność substancji redukujących, siłę jonową i rozcieńczenie matrycy.

In the theoretical part of the paper the important role of speciation studies and the methodological solutions currently used in the field of speciation analysis of manganese was presented. Experimental part of this work was related to the development of procedures for speciation analysis of Mn(II) and Mn(VII) using HPLC-ICP MS combined techniques. Column packed with silica gel C8 was used for the separation of analytes by ion pair chromatography. Use of the mobile phase at pH=8, containing ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) as a reagent complexing Mn2+ ions, and tetrabutylammonium hydroxide (TBAOH) as the reagent forming an ion pair with the complex [Mn-EDTA]2 - and with MnO4 – ions, allowed for efficient separation of the two analyzed analytes. The results obtained for the synthetic and real samples indicate that the Mn(VII) is a form of unstable and there is a conversion of Mn(VII) to Mn(II). It was also observed that increasing the quantity of dilutions of the samples, results in a reduction of the determination’s relative error, wherein the most accurate results were obtained when the form ratio II/VII in tested samples was the same as in the standards. The water samples and herbal extract were analyzed. Effects of reducing substances, ionic strength of the solutions and matrix dilution were evaluated.