作者:宋檢 時間:2022-10-14 來源:互聯網
電感耦合等離子體質譜(ICP–MS)法是近十幾年發展*快的無機痕量元素分析技術之一[1–4],因其具有檢出限低、精密度高、線性范圍寬、可多元素同時測定等優點而廣泛應用于環境、食品、半導體、生物材料等領域[5–7],是目前公認的*有效的元素分析方法之一。筆者采用電感耦合等離子體質譜法(ICP–MS)測定飲用水中銀、砷、鋇、鈹、鉍、鎘、鈷、鉻、銫、銅、鎵、銦、鋰、錳、鎳、鉛、銣、硒、鍶、鉈、鈾、釩、鋅23種元素,補充了地表水環境質量標準109項全分析中其它方法難以實現的鉈等金屬元素的分析空白,滿足地表水環境質量標準對金屬元素的測定要求。對共存元素的干擾和消除干擾的方法以及測定方法的線性范圍、檢出限、精密度、準確度等方法學指標進行了研究。
1 實驗部分
1.1 主要儀器與試劑
電感耦合等離子體質譜儀:DRC-e型,美國PE公司;超純水處理系統:MilliQ型,法國密理博公司;混合標準儲備溶液:混合標準溶液,10mg/L,含有Ag,Al,As,Ba,Be,Bi,Ca,Cd,Co,Cr,Cs,Cu,Fe,Ga,In,K,Li,Mg,Mn,Mo,Na,Ni,Pb,Se,Sr,Tl,Ti,V,Zn29種元素,美國PE公司;內標溶液:10mg/LGe,Re,Rh,Sc,Y標準溶液,介質為1%硝酸溶液,美國PE公司;硝酸:優級純,德國Merck公司;純氬:純度大于99.99%;高純水:蒸餾水經Milli-Q系統純化,電阻率不小于18.2MΩ·cm,使用前檢測水中待測元素含量,保證低于方法檢出限。
1.2 儀器工作條件
霧化氣流量:0.87L/min;等離子體流量:16L/min;輔助氣流量:1.2L/min;RF功率:1300W;透鏡電壓:7.5V;采樣錐孔徑:9mm;元素積分時間:20s;數據采集:3次。
1.3 測定
1.3.1 標準溶液配制
根據23種元素在飲用水中含量范圍確定標準曲線范圍,取適量多元素混合標準儲備溶液逐級稀釋,分別制備0.0,1.0,10.0,20.0,100μg/L標準溶液,介質為2%硝酸溶液。
1.3.2 儀器操作
用調諧液進行儀器*佳化,要求儀器靈敏度10μg/L鎂、銦、鈾響應值分別大于50,250,250kcps。任意兩天之間數據波動小于30%,同時氧化物產率小于3%,雙電荷離子產率小于5%,220背景小于5cps,相對標準偏差小于5%。
2 結果與討論
2.1 方法檢出限
根據美國EPASW–846[8]中規定方法檢出限,重復測定空白溶液7次,計算各元素空白測量值的標準偏差s,以3.143s確定方法檢出限,方法檢出限見表1。由表1可知,ICP–MS儀器的靈敏度較高,每種元素的檢出限均低于天然水體中元素含量及對應地表水環境質量標準限值[9],滿足測量要求。
2.2 干擾及消除
干擾分為質譜干擾和非質譜干擾。質譜干擾主要有同量異位素重疊、多原子或加合物離子、難溶氧化物離子、雙電荷離子等干擾,可采用優化儀器條件和利用干擾校正方程(見表2)等方法消除。
非質譜干擾也稱基體效應,干擾效應更為復雜。非質譜干擾大體可分為抑制和增強效應、由高含量總溶解固體引起的物理效應。非質譜干擾主要源于樣品基體,克服基體效應*有效的方法是稀釋樣品、內標校正、標準加入和基體消除。對于飲用水及水源水樣品以采用內標校正法為宜。通過在線加入內標溶液監測信號變動情況,用內標法定量,還可有效克服儀器的漂移,保證測量的準確性。內標選擇原則為內標元素在樣品中不存在,與待測元素的質量數、電離能、沸點盡可能相近。本實驗采用45Sc,74Ge,89Y,103Rh和187Re作為內標元素,并在優化的儀器條件下利用校正方程消除干擾。
2.3 方法精密度
取1.0μg/L混合標準溶液一份,在與樣品測量相同的儀器條件下重復測量7次,計算各元素測量平均值和相對標準偏差,考核方法精密度,試驗結果見表3。由表3可知,各元素測量平均值的相對標準偏差為1.83%~6.69%。
2.4 方法回收率
取飲用水源地樣品,酸化至酸度約2%,上機測定樣品濃度并進行加標試驗,測定樣品的加標回收率,試驗結果見表4。由表4可知,回收率在82.0%~116.2%之間。
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