電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS 2000E）測定地表水中金屬元素

時間：2024-10-16作者：江蘇天瑞儀器股份有限公司瀏覽：485

儀器簡介：ICP-MS 2000E是的新型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(如圖1)，儀器整體性能指標優(yōu)異，*；ICP-MS 2000E配置自動進樣器，使測試過程加自動化，提高測試效率；采用新的碰撞反應池技術(shù)，有效的消除多原子離子干擾，降低易受干擾元素的檢出限；智能化軟件，集成應用方法包，簡化樣品測試過程，提高測試數(shù)據(jù)的可靠性。ICP-MS 2000E已廣泛應用于環(huán)境、食品、半導體、核工業(yè)、石油化工、礦產(chǎn)、醫(yī)藥及生理分析等領(lǐng)域。 圖1.ICP-MS 2000E電感耦合等離子質(zhì)譜儀 1.原理      ICP-MS中質(zhì)譜干擾主要為多原子離子干擾，通?？刹捎脭?shù)學干擾校正方程進行校正或采用碰撞反應功能，消除多原子干擾離子。碰撞反應功能是指在質(zhì)譜儀內(nèi)引入碰撞反應氣體，使某些多原子干擾離子發(fā)生解離、轉(zhuǎn)移等反應，降低干擾離子對待測同位素的影響。      本實驗采用儀器ICP-MS 2000E測定地表水質(zhì)中鐵、鉻、砷、錳、鎘、鉛等元素的含量，利用He/H2混合氣作為碰撞反應氣，降低氬基相關(guān)多原子離子干擾，測試方法檢出限、準確性與穩(wěn)定性滿足標準要求。 2.實驗 2.1試劑及儀器 HNO3（G.R Scharlau）； HCl（G.R. Scharlau）； 元素標準溶液（10μg·mL-1, inorganic ventures）； 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS2000E，昆山市玉山鎮(zhèn)儀器商行）； 實驗所用水電阻率達18.25MΩ·cm（Merck Millipore）。 2.2 樣品前處理 取昆山某地表水，參考國家環(huán)保檢測標準HJ700-2014樣品處理，用0.45μm濾膜將水樣過濾，加入 HNO3酸化處理，使其pH小于2。同時配制加入各元素標液的加標樣品，具體加標量為：Sc Cr As Se Cd Pb為4μg·L-1，Mn 50μg·L-1，F(xiàn)e 200μg·L-1，Ni Zn 10μg·L-1。 2.3儀器工作參數(shù)優(yōu)化 儀器首先在標準模式下進行參數(shù)優(yōu)化（利用10μg·L-1的Li、Co、In、U、Ce調(diào)諧液對儀器工作參數(shù)進行調(diào)節(jié)，使儀器靈敏度高，同時氧化物及雙電荷產(chǎn)率小于3%）；再開啟He/H2碰撞反應氣，逐步增大He/H2流量，測試純水、4%HCl及10μg·L-1 As（4%HCl介質(zhì)）在75amu處的響應信號，計算其背景等效濃度（詳細數(shù)據(jù)見表1及圖1）；并利用As標液進一步優(yōu)化He/H2流量，得到儀器工作參數(shù)如表2所示。 表1. He/H2碰撞反應模式下75amu處背景等效濃度 圖2.He/H2碰撞反應模式下背景相當濃度（圖中BEC為乘以30倍后的數(shù)據(jù)，以示直觀） 表2.碰撞反應模式下儀器工作參數(shù) 3.數(shù)據(jù)與討論 3.1 氬基相關(guān)多原子干擾離子 目**桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀多采用氬氣等離子氣，則氬原子與基體離子結(jié)合形成多原子離子，對待測元素同位素造成干擾，具體干擾見表3。配置10μg·L-1的Cr（3%HAc介質(zhì)）、Fe（1%HNO3介質(zhì)）、As（4%HCl介質(zhì)）、Se（1%HNO3介質(zhì)）標準溶液，分別在標準模式及碰撞反應模式下測定其同位素響應信號（圖2），實驗結(jié)果同時顯示56Fe與57Fe響應強度接近Fe同位素豐度比，52Cr與53Cr響應強度接近Cr同位素豐度比（57As及80Se無合適參考同位素）， 由上述可知，ICP-MS 2000E采用He/H2作為碰撞反應氣體，能有效去除氬基相關(guān)多原子離子干擾。 表3. 氬基相關(guān)多原子干擾離子 圖3.52Cr、56Fe、75As、80Se在標準模式及碰撞反應模式下響應信號(52Cr、56Fe) 3.2 加標回收率及精密度 在儀器優(yōu)化工作參數(shù)條件下，對樣品溶液及加標樣液進行測試，計算其加標回收率；對樣品空白溶液平行測定7次，以三倍空白信號標準偏差/靈敏度對應的濃度為檢出限；同時對樣品溶液平行測定11次（間隔2min），計算其相對標準偏差，考察精密度，數(shù)據(jù)見表4。各元素檢出限在0.41-22.07ng/L之間，加標回收率在93.82%-123.10%之間，精密度在1.06%-8.43%之間。 表4 加標回收率及精密度 4. 結(jié)論 通過優(yōu)化He/H2碰撞反應氣流量，可以較好的消除氬原子相關(guān)多原子離子干擾，使ICP-MS可以測定Fe、Se等受干擾的主同位素。通過對測試方法檢出限、回收率、精密度的考察，表明ICP-MS 2000E碰撞反應模式測量地表水中金屬元素的測定，可有限避免多原子離子質(zhì)譜干擾，滿足行業(yè)分析要求。


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