Coupling size-exclusion chromatography and ICP-MS to investigate the speciation of platinum-group elements in environmental samples

Christoph M. Menzel*, Zsolt Berner and Doris Stüben

Institute for Mineralogy and Geochemistry, University of Karlsruhe, Kaiserstrasse 12, D-76128 Karlsruhe, Germany
*Corresponding author. e-mail: christoph.menzel@bio-geo.uni-karlsruhe.de

Abstract
The applicability of size-exclusion chromatography (SEC) coupled online with a high resolution ICP-MS (HR-ICP-MS) to investigate the speciation of the platinum-group elements (PGE), Rh, Pd and Pt, was evaluated. Experiments were carried out to determine the efficiency of different hydrophilic and hydrophobic size-exclusion gel materials to select the optimal eluent in respect of resolution, recovery, reproducibility and limit of detection. The suitability of HR-ICP-MS as a reliable detection instrument at low pg ml-1 levels was investigated by examining possible mass interferences with Rh, Pd and Pt. Laboratory experiments demonstrated the interaction and capability of forming complexes of humic substances with PGE, demonstrating the potential role of these ubiquitous natural substances in the mobilisation of PGE in the environment.

Keywords: high resolution ICP-MS, platinum-group elements, size-exclusion chromatography, speciation.

Résumé
L'applicabilité de la chromatographie d'exclusion (SEC) couplée à une ICP-MS haute résolution pour la spéciation des platinoïdes (PGE), Rh, Pd et Pt a été évaluée. Des expériences ont été menées afin de déterminer la performance de différents gels d'exclusion hydrophiles et hydrophobes et de sélectionner l'éluant optimal vis à vis de la résolution, du rendement, de la reproductibilité et de la limite de détection. La pertinence de l'ICP-MS à haute résolution en tant qu'instrument de détection fiable pour de basses teneurs (pg ml-1) a été étudié en examinant les interférence de masse potentielles pour Rh, Pd et Pt. Les expériences de laboratoire ont mis en évidence l'interaction et la capacité de former des complexes de substances humiques avec les PGE, montrant le rôle potentiel de ces substances naturelles pour la mobilisation des PGE dans l'environnement.

Mots-clés : ICP-MS haute résolution, platinoïdes, chromatographie d'exclusion, spéciation.

Received 10 Nov 00 - Accepted 23 May 01

Geostandards Newsletter: The Journal of Geostandards and Geoanalysis
Vol. 25 No. 2-3 pp. 239-251 (2001)

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