Sonuçlarım ne kadar hassas ve doğru?
Sonuçların alınması ne kadar sürer?
Hangi elementler ölçülebiliyor, hangileri ölçülemiyor?
Saptanabilen en düşük derişim nedir?
Element ve izotop nedir, ölçümlerde hangi izotopu seçmeliyim?
Örneğimde izotop oranı ölçtürmeli miyim?
ICP-MS Kütle spektrumu nedir?
Örneğimde tüm kütle spektrumunu taratmalı mıyım?
İstediğim tüm elementlerin ölçümü yapılır mı?
Matris nedir, sonuçlarıma nasıl etkir?
Katı örnekler nasıl çözeltiye alınıyor, sorunlar nelerdir?
Çözeltiye alınan örneklerin filtrelenmesi ya da santrifüjlenmesi gerekli midir?
Çözelti ICP-MS ölçümleri nasıl yapılıyor?
Lazer Aşındırma ICP-MS ölçümleri nasıl yapılıyor?
Lazer Aşındırma ICP-MS tekniği örneğime uygun mu?
Hangi analiz tekniğini seçmeliyim (Lazer Aşındırma ICP-MS mi?, Çözelti ICP-MS mi?)
Örnek kirlenmesi önemli midir?, örneğimi kirlenmeden nasıl korumalıyım?
ICP-MS tekniği konusunda nasıl eğitim alabilirim?
Laboratuvarda kullandığım kimyasallar ve saf suyum ne kadar saf?
Ölçüm kalitenizi nasıl kontrol edebilirim?
Blank analizi nedir, yaptırmalı mıyım?
Analizlerimi izleyebilir miyim?
Lazer Aşındırma ICP-MS ölçümleri benim için risk içeriyor mu?
Ne tür örnekler analize kabul edilmez, neden?

Sonuçlarım ne kadar hassas ve doğru?
Hassaslık (precision) cihaz tarafından gerçekleştirilen ardışık okumalar arasındaki tutarlılıktır. Bir ölçümde ardışık okumaların tutarlı (ya da hassaslığın yüksek) olması yapılan analizin doğru olduğu anlamına gelmez. Doğruluk (accuracy) ölçülen değerin gerçek değere yakınlığıdır. İdeal bir analizde hem hassaslık hem de doğruluk beklentilerinin maksimize edilmesi hedeflenir. Genel olarak hassaslık sorunları cihaz performasından, doğruluk sorunları ise örneğin kirlenmesinden ya da doğası ile ilgili teknik sorunlardan kaynaklanır. HÜ-ICP-MS laboratuvarında yüksek hassaslık ve doğruluk değerlerinin elde edilebilmesi için şu yaklaşımlar uygulanmaktadır. Hassaslık kontrolu cihazın ardışık okumalar arasındaki farkın minimize edilmesini sağlayacak biçimde ayarlanması ile sağlanır. Doğruluk kriterinin karşılanması için yüksek kalitede satndartlar, kimyasallar ve laboratuvar malzemesi kullanılır. Doğruluğun kontrolundaki önemli yaklaşımlardan biriside bileşimi bilinen referans örneklerin diğer örneklerle aynı biçimde hazırlanması ve okunmasıdır.

Sonuçların alınması ne kadar sürer?
Normal koşullarda analizler 7-10 iş günü içinde tamamlanırlar. Bununla birlikte, örneğin doğasından kaynaklanan sorunlar (örğ. Katı örneklerde zor çözünen matrisler vb) analiz sürecini uzatabilirler. Ayrıca laboratuvarın periyodik bakım dönemlerinde analiz yapılamamaktadır. Bakım dönemlerinin tarihleri konusunda laboratuvar teknik sorumlusundan bilgi alınabilir. Acil analizler 2-3 iş günü içinde tamamlanır ve % 50 fazla ücretlendirilir.

Hangi elementler ölçülebiliyor, hangileri ölçülemiyor?
HÜ-ICP-MS laboratuvarında H, He, C, N, O, F, Pu elementleri ile asal gaz (He, Ne, Ar, Xe, Kr ve Rn) elementleri ölçülememektedir. Bunların dışındaki tüm elementlerin derişimleri ultra iz element düzeyinde ölçülebilir. Mevcut koşullarda Teknesyum (Tc) ve Osmiyum (Os) elementleri yarı-niceliksel olarak analiz edilmektedir.

Saptanabilen en düşük derişim nedir?
HÜ-ICP-MS laboratuvarındaki analiz ve işletim prosedürleri ppb ve altı ultra iz element derişimlerini ölçecek biçimde tasarlanmıştır. Pek çok element için saptama sınırı ppb (microgram/kg) düzeyinde olup, ppt (nanogram/kg) ve ppq (picogram/kg) düzeyindeki derişimlerde uygun koşullarda ölçülebilirler.

Element ve izotop nedir, ölçümlerde hangi izotopu seçmeliyim?
Atom çekirdeğindeki proton sayısı elemente özgüdür. Diğer bir deyişle her bir elementin proton sayısı diğerinden farklıdır. Bir elementin çekirdeğindeki proton sayısı sabit olmakla birlikte nötron sayısı farklı çekirdekler için farklı olabilir. Bir elementin farklı nötron sayısına sahip her bir türü izotop olarak adlandırılır. Elementler bir ya da daha fazla sayıda izotopa sahip olabilirler. Örneğin Ca elementinin tüm atomlarında proton sayısı 20 iken ⁴⁰Ca’ta 20, ⁴²Ca’de 22, ⁴³Ca’te 23, ⁴⁴Ca’te 24, ⁴⁶Ca’da 26, ⁴⁸Ca’de 28 adet nötron bulunur (^xxCa, xx= proton + nötron sayısı). ICP-MS tekniğinde derişim ölçümü seçilen izotoplar üzerinden gerçekleştirilir. Bu amaçla, rutin uygulamalarda ilgili elementin doğada en bol bulunan izotopu seçilir. Örneğin, Ca derişim ölçümleri doğadaki tüm Ca izotoplarının %96.941’ni oluşturan ⁴⁰Ca izotopu üzerinden gerçekleştirilmektedir. Bir örnek olarak ICP-MS tarafından ⁴⁰Ca= 1 ppm olarak belirlenen izotop derişimi derişimi 1/0.96941= 1.031556 ppm’lik toplam Ca derişimine karşılık gelmektedir. ICP-MS laboratuvarının rutin uygulamalarında ilgili elementin en bol bulunan fakat diğer izotoplar, argidler ve çokluatomik türler ile girişim yapmayan izotopu kullanılır (bkz. İzobarik Grişim Çizelgesi). Özel durumlarda araştırmacılar derişim ölçümlerinin ilgili elementin başka izotopları üzerinden gerçekleştirilmesini isteyebilirler. Bu gibi durumlarda Laboratuvar Teknik Sorumlusu ile görüşülmelidir.

Örneğimde izotop oranı ölçtürmeli miyim?
Örneğinizde izotop oranı (örğ. ⁴³Ca/⁴⁴Ca ya da ²³⁵U/²³⁸U) ölçümü incelediğiniz fiziksel ve kimyasal süreçler hakkında size ek bilgi sağlayabilir. Bir reaksiyonda ilgilenilen elementin izotopları reaksiyona tercihli olarak girebilirler. Bu durum, örneğin reaksiyonda etkili sıcaklık koşullarından ya da biyokimyasal süreçlerden kaynaklanabilir. İzotop oran ölçümleri analiz süresini uzatacağından ayrıca ücretlendirilirler. Bu ölçümlere gereksinim olup olmadığı önceden araştırılmalıdır. ICP-MS izotop oran ölçümleri TIMS (Thermal Ionization Mass Spectrometer) ya da IRMS (Isotope ratio Mass Spectrometer) kadar hassas değildir.

ICP-MS Kütle spektrumu nedir?
Kimyasal elementler izotoplardan oluşurlar. Örneğin kalsiyum elementinin ⁴⁰Ca (%96.941), ⁴²Ca (% 0.647), ⁴³Ca (%0.135), ⁴⁴Ca (% 2.086), ⁴⁶Ca (%0.004), ⁴⁸Ca (% 0.187) şeklinde 6 izotopu bulunmaktadır. Normal koşullarda ICP-MS ile element derişimi ölçümlerinde bir elementin diğer element izotopları, argidler ve çokluatomik türler ile girişim yapmayan ve en bol bulunan türü (örğ. ⁴⁰Ca) kullanılmaktadır. Diğer bir deyişle ICP-MS ile ilgili elementin teknik olarak en uygun izotopunun derişimi ölçülür ve toplam element derişimi bu izotopun bolluk oranının normalize edilmesi ile belirlenir. Bu yaklaşım analiz süresini hızlandırmakta ve maliyeti düşürmektedir. Tüm kütle spektrumunun ölçülmesi durumunda tek bir örnek için analiz süresi 4 kata kadar uzayabilir.

Örneğimde tüm kütle spektrumunu taratmalı mıyım?
Kütle spektrumunun tamamının ya da bir kısmının taranması analiz süresini uzatacak ve analiz maliyetini arttıracaktır. Bu nedenle, araştırmacı özel bir gereksinim duymuyor ise bu yaklaşımdan kaçınmalıdır. Ayrıntılar için Laboratuvar Teknik Sorumlusu ile görüşülmesinde yarar vardır. Diğer yandan, tüm örneklerde ilgili element ölçümlerinden önce hızlı bir kütle spektrumu taraması rutin olarak uygulanmaktadır. Bununla birlikte bu uygulama cihaz performansının kontrolu içindir ve sonuçlar ayrıca rapor edilmez.

İstediğim tüm elementlerin ölçümü yapılır mı?
ICP-MS ile kalibrasyon standardı olsun olmasın pek çok elementin derişimi ya da örneğinizde var olup olmadıkları saptanabilir (bkz. Hangi elementler ölçülebiliyor, hangileri ölçülemiyor?). Bununla birlikte, hassas ve doğru bir ölçüm argid, çokluatomik tür, ve izobarik grişimlerin yanısıra elementlerin örnekteki bağıl bolluklarına bağlıdır. ICP-MS ultra iz element derişimlerinin ölçümü için tasarlanmış yüksek teknoloji ürünü bir sistemdir. Bu sistem ile ppm bolluğundaki derişimler ile ppq bolluğundaki derişimlerin birlikte ölçülmesi kuyumcu terazisinin altın ve meyve ölçümü için aynı anda kullanılması ile eşdeğerdir. Yüksek derişimlerin doğru ölçümü örneğin gereken düzeyde seyreltilmesini ve yeniden analiz edilmesini gerektirdiğinden zaman alıcıdır. Bu durum analiz bedelinde artışlara da neden olabilir. Diğer yandan, bazı elementlerin yüksek derişimleri (örğ. Altın, Au) sıvaşmadan dolayı sistemin uzun süreli temizlenmeisni gerektirebilir. Tüm bu nedenlerle analiz öncesinde örnek doğasının, ölçümü istenilen elementlerin olası derişim düzeylerinin Laboratuvar Teknik Sorumlusu ile görüşülmesi en uygun yaklaşımdır.

Matris nedir, sonuçlarıma nasıl etkir?
Matris örneğinizin genel dokusudur. Örneğin, bir deniz suyu örneğinde matris kimyasal kompozisyonun ana unsuru olan Na ve Cl elementlerinden oluşur. Katılarda ise matris örneğin yapısını ağırlıklı olarak oluşturan molekül veya minerallerden oluşur. Sıvı örneklerde matris elementlerinin yüksek bolluk düzeyleri diğer elementler ile oluşturdukları komplekslerden dolayı iz element derişimlerini olumsuz etkileyebilirler. Bu nedenle yüksek TDS değerine sahip sıvı örnekler seyreltilirler ve bu işlem ayrıca ücretlendirilir. Katı örneklerin çözeltiye alınmasında matrisin direnci bazı iz elementlerin çözeltiye geçme miktarını olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle, örneklerin laboratuvara tesliminde kullanılan Analiz İstek Formlarında örneğin doğasına ilişkin ayrıntılı açıklamaların yapılması önemlidir.

Katı örnekler nasıl çözeltiye alınıyor, sorunlar nelerdir?
ICP-MS tekniğinde katı örnekler doğrudan Lazer Aşındırma ICP-MS tekniği ile ya da çözeltiye alındıktan sonra Çözelti ICP-MS tekniği ile ölçülebilirler. Doğrudan Lazer Aşındırma ICP-MS tekniğinin uygulanması bazı örneklerin doğasına uygun olmayabilir. Bu durumda tek çözüm Çözelti ICP-MS tekniğinin uygulanmasıdır. Bir katının çözeltiye alınmasında amaç katıyı oluşturan tüm bileşenlerin çözeltiye geçmesidir. Bununla birlikte katıların çözünme eğilimleri oldukça farklıdır ve aynı katının farklı bileşenleri farklı çözünme davranışı gösterebilirler. Bu nedenle, tüm katılara uygulanabilecek tek bir çözme yöntemi yoktur. Mikrodalga fırını, asit atak (digestion) ve eritiş (füzyon) başlıca katı çözme teknikleridir. Bu teknikler işlemde kullanılan kimyasal türlerine ve oranlarına göre kendi içlerinde de farklı gruplar içermektedirler. Çözeltiye alma tekniklerinde temel sorun uygulanan tekniğin katının tamamının çözünmesini sağlayıp sağlamadığıdır. Uygulanan çözeltiye alma işlemi sonucunda berrak gibi görünen çözelti katıya ait çözünmemiş mikroskopik partiküller içerebilir. Bu durumda partiküllerin içerdiği elementlerin ICP-MS’te okunması mümkün olmaz. Söz konusu teknik sorunlardan dolayı, araştırmacıların örneklerinin doğasına uygun çözeltiye alma tekniğini önceden belirlemeleri önemlidir.

Çözeltiye alınan örneklerin filtrelenmesi ya da santrifüjlenmesi gerekli midir?
ICP-MS cihazının nebulizer bölümünde tıkanmaya neden olabileceğinden, çözeltiye alınan katı örnekler ya da berrak olmayan sıvı örnekler 45 mikron polimer filtre ve/veya santrifüjleme yöntemiyle katı partiküllerden arındırılırlar. Bu işlem tıkama riski içeren örneklere uygulanmaktadır.

Çözelti ICP-MS ölçümleri nasıl yapılıyor?
Çözelti ICP-MS tekniğinde örneklerin ölçümü bloklar halinde yapılır. Her blok sırasıyla blank, kalibrasyon standartları, 8-10 adet örnekten oluşur. Ardışık iki blok okuması arasında kalibrasyon standartlarından birisi kontrol amacıyla okutulmaktadır. Okuma yapılan tüm çözeltilere İçsel Standart eklenerek cihaz performasındaki salınımdan kaynaklanan hatalar düzeltilir. Her okuma kütle spektrumunun taranmasına dönük ölçümle başlar. Daha sonra aynı örnekte seçilen izotop derişimleri ölçülür. Bu işlem en az 3 kez tekrarlanır. Nicel analiz sonucu elde edilen veriler ancak bu ölçümlerin hatası ile brilikte değerlendirildiklerinde anlam taşırlar. Bu nedenle ardışık 3 ya da daha fazla ölçümden elde edilen % RSD (yüzde bağıl standart sapma) değerleri incelenir. HÜ-ICP-MS laboratuvarının rutin uygulamasında bir analizin kabul edilebilir olması için % RSD < % 2.5 kriteri uygulanmaktadır.

Lazer Aşındırma ICP-MS ölçümleri nasıl yapılıyor?
Lazer Aşındırma ICP-MS analizlerinde katı örnek üzerine gönderilen lazer ışın palsı örneğin sırasıyla erimesine, buharlaşmasına, atomizasyonuna, iyonizasyonuna neden olur. İyon plazması argon gazı tarafından süpürülerek ICP-MS plazma fenerine buradan da ölçüm için kütle spektrometresine bölümüne gönderilir. Yöntemin başlıca avantajları, i) 10- 400 mikron çapındaki alanların örneklenebilmesi, ii) örnek üzerinde seçilen bir noktanın mikron boyutlu derinlik aralıklarında örneklenebilmesi, iii) ayrıca bir örnek hazırlama işlemine gerek duyulmaması şeklinde sıralanabilir. Lazer Aşındırma ICP-MS analizlerinde cihaz kalibrasyonu örneğin matris yapısına uygun katı standartlar üzerinde benzer koşullarda gerçekleştirilen ölçümlerle sağlanır. Tekniğin başlıca dezavantajı her türden katı örneğe ait standardın mevcut olmayışıdır. Ayrıca, uygun görünen standart ile örneğin matris yapılarındaki farklılıklar standart ve örnekte iyonizasyon oranlarının birbirinden farklı olmasına neden olabilir. Bu nedenle, Lazer Aşındırma ICP-MS analizlerinde saptama sınırı ve ölçüm hassaslığı Çözelti ICP-MS analizlerine göre daha kabadır.

Lazer Aşındırma ICP-MS tekniği örneğime uygun mu?
Lazer ışın palsının doğasından kaynaklanan nedenlerle “katı” olarak tanımlanan her madde Lazer Aşındırma ICP-MS analizine uygun değildir. Bu kapsamda, yeterince kurutulmamış doku örnekleri, şeffaf olması nedeniyle ışık geçirgenliği yüksek malzemeler, yüzeyleri yeterince düz olmayan katıların lazer aşındırma işleminden beklenen performans elde edilemeyebilir. Lazer aşındırma işleminde en yüksek verim koyu renkli, sert ve pürüzsüz yüzeyli malzemelerden elde edilmektedir.

Hangi analiz tekniğini seçmeliyim (Lazer Aşındırma ICP-MS mi?, Çözelti ICP-MS mi?)
ICP-MS tekniklerinden hangisinin uygun olduğu i) araştırmacının amacına ve ii) teknik kısıtlara bağlıdır. İlke olarak Lazer Aşındırma mikron ölçeğindeki örnekleme ve analizleri amaçlayan bir tekniktir. Bu büyüklükteki örneklerin çözelti ICP-MS tekniği ile analizi mümkün değildir. Diğer yandan, Lazer aşındırma ICP-MS analizinden hassas sonuçların elde edilmesi örnek doğasına uygun standardın mevcudiyetine bağlıdır. Lazer aşındırma ICP-MS tekniği gelişmekte olan bir mikro analiz yaklaşımı olduğundan bazı örnekler için uygun kalibrasyon satndartlarının temini mümkün olmayabilir.

Örnek kirlenmesi önemli midir?, örneğimi kirlenmeden nasıl korumalıyım?
ICP-MS tekniği ile ultra iz element ölçümlerindeki en önemli sorunlardan birisi hassas ve doğru analizler yapılmasına karşın örnek kirlenmesinden dolayı elde edilen sonuçların hatalı olmasıdır. Örnek kirlenmesi atmosferik partikül katkısından, kullanılan laboratuvar kaplarının ya da kimyasalların safsızlık içermesinden kaynaklanabilir. Çözünen maddelerin katı ya da gaz faza geçişinin engellenmesi (koruma) amacıyla çözeltiye eklenen koruyucu kimyasallardaki safsızlıklar örnek kirlenmesinin yaygın nedenleri arasındadır.

ICP-MS tekniği konusunda nasıl eğitim alabilirim?
HÜ-ICP-MS laboratuvarı kullanıcı kitlesinin yaygınlaştırılması amacıyla talep edilmesi durumunda akademik kitlelere yönelik Seminer ve Konferanslar düzenlemektedir. Bu hizmet içinde bulunulan aşamada yalnızca Hacettepe Üniversitesi Akademik Birimleri için verilmektedir.

Laboratuvarda kullandığım kimyasallar ve saf suyum ne kadar saf?
Bütün kimyasallar saf olmayan bileşiklerden üretilirler. Sonuçta elde edilen kimyasalın ne kadar saf olduğu uygulanan saflaştırma (arıtma) sürecine bağlıdır. Artan saflaştırma (arıtma) çabaları üretimde ek maliyete neden olduğundan kimyasal maddeler belirli saflık düzeylerinden üretilirler. Kimyasalın saflık düzeyine belirtmek üzere Teknik, NormaPur, SupraPur, UltraPur gibi nitel terimler kullanılmaktadır. Laboratuvarda kullanılmak üzere üretilen kimyasal maddelerin etiketlerinde (ya da katalog bilgilerinde) içerdikleri “safsızlıkların” miktarı belirtilmektedir. Kimyasalların içerdikleri safsızlıklar (iz bileşenler) pek çok kimyasal uygulamada önemli olmasalar bile konu ICP-MS ile ultra iz element derişim ölçümü olduğunda bu durum büyük önem taşır. Bu nedenle, araştırmacılar örneklerinin hazırlanması işlemlerinde kullanılan kimyasalların safsızlık içeriğine özen göstermeli ve rutin uygulamada örnekleri ile birlikte bu kimyasallarında analizini yaptırmalıdırlar. Örneğin, doğal su örneklerinin iz element içeriklerinin analizinde karşılaşılan en büyük sorun bu örneklere koruma amacıyla eklenen saf olmayan asitlerdir. Benzer sorunlar, örnek hazırlamada kullanılan safsu (!) için de geçerlidir. Araştırmacılar bu konuda daha fazla bilgi için Laboratuvar Teknik Sorumlusu ile görüşebilirler.

Ölçüm kalitenizi nasıl kontrol edebilirim?
HÜ-ICP-MS laboratuvarı analiz kalite kontroluna büyük önem vermektedir. Bu amaçla, sıkı iç kontrol rutinleri uygulanmakta ve kıyaslama (intercomparison) analizleri yapılmaktadır. Bu çalışmaların bir parçası olarak kukla örnek (split sample) uygulaması teşvik edilemektedir. Kukla örnek, katı ya da sıvı örneğin iki/üç parçaya bölünmesi ile oluşturulur. Bu örnekler farklı örneklermiş gibi ayrı ayrı numaralandırılarak (adlandırılarak) laboratuvara iletilirler. Örneğin parçalara ayrılması sırasında hata yapılmaması durumunda bu örneklerin ölçüm hata sınırları içinde aynı derişim değerlerine sahip olmaları gerekir. Kukla örnek uygulaması laboratuvar kalite kontrol sisteminin bir parçası olarak kabul edilir ve kukla örneklerin analizinden ayrıca ücret alınmaz.

Blank analizi nedir, yaptırmalı mıyım?
“Blank” çözeltilerinizin (örneklerininizin) hazırlanmasında kullandığınız çözücü ya da seyrelticidir. Analiz hatalarının önemli bir kısmı laboratuvarda kullanılan kimyasallardan kaynaklandığından bunların analizi hatanın büyüklüğünün belirlenmesi açısından önemlidir (bkz. Laboratuvarda kullandığım kimyasallar ve saf suyum ne kadar saf?). Bu nedenle, araştırmacıların “blank” analizi yaptırmaları şiddetle önerilir. Bilimsel araştırma amaçlı analizlerde “blank” nalizleri ayrıca ücretlendirilmez.

Analizlerimi izleyebilir miyim?
HÜ-ICP-MS kalite kontrol sisteminin gereği olarak laboratuvar ortamının steril olması önem taşımaktadır. Bununla birlikte, önceden randevu alınması ve laboratuvar kurallarına uyulması kaydıyla yalnızca bilimsel araştırma amaçlı analizlerde araştırmacının örnek hazırlama ve analiz süreölerini izlemesine izin verilebilir.

Lazer Aşındırma ICP-MS ölçümleri benim için risk içeriyor mu?
Lazer Aşındırma ICP-MS ölçümleri araştırmacı ile birlikte, onun talimatları doğrultusunda sistem işletmenince gerçekleştirilir. Bu ölçümlerde örnek üzerine 266 nanometre dalga boyunda morötesi (UV) lazer palsları gönderilmektedir. Sistem ışın kaçaklarına karşı uyarı ve önlemler içermekle birlikte % 100 koruma garanti edilememektedir. Örnekten yansıyan veya sistemden kaçan UV radyasyon ciddi ve kalıcı görme hasarına neden olabilir. Bu nedenle Lazer Aşındırma uygulamasına katılan araştırmacıların bu riski bilmelidirler. Gerek duyulması durumunda UV koruma özelliğine sahip gözlük kullanılması faydalı olabilir.

Ne tür örnekler analize kabul edilmez, neden?
Laboratuvar personelinin sağlığına ve laboratuvar techizatına zarar verebilecek örnekler analize kabul edilmemektedir. Elle temas ya da soluma ile zehirlenmeye neden olabilecek, kimyasal, patojenik ve radyoaktif nitelikteki örnekler laboratuvar personeli açısından ciddi risk oluşturabilirler. Laboratuvardan analiz hizmeti almak isteyen her birey/kurum bu sorumluluğu üstlenmiş sayılır ve bu durumu “Örnek Güvenlik Beyan Formu”nda belirtmek zorundadır. Şüpheli durumlarda Laboratuvar Teknik Sorumlusu ile temasa geçilmelidir.