ICP-MS（精选8篇）
ICP-MS 篇1
1 实验部分
1.1 仪器和材料试剂
(1) 电感耦合等离子体质谱仪 (ICP-MS) X SeriseⅡ型 (赛默飞世尔)
(2) 聚四氟乙烯烧杯50ml
(3) 有刻度带塞聚乙烯试管25ml
1.2 试剂
(1) 本实验全过程用水全部为:GB/T6682-2008三级水
(2) 本实验全过程用盐酸, 硝酸, 磷酸, 高氯酸, 氢氟酸均为优级纯。
(3) 内标溶液ρ (Rh) =25ng/ml
(4) 仪器调谐液ρ (A) =2ng/ml A为Li, Co, In, U, Be。
(5) 国家一级标准物质若干
G S D-1a G S D-9 G S D-12, G S D-14, G S R-1, G S R-5, G S S-5, G S S-6, GBWXXGSO-1, GSO-2, GSO-4, GSO-7
(6) 标准溶液
(1) 锗标准容液:称取0.0360g经600℃灼烧过的二氧化锗置于250m L烧杯中, 加水50m L, 加入三颗粒状氢氧化钠, 缓慢加热溶解, 冷却, 移入1000m L容量瓶中, 加入20m L磷酸, 用水稀释至刻度, 摇匀。此溶液每毫升含25ug锗。
(2) 锗标准溶液:准确移取40m L上述锗标准溶液a) 40.00m L置于1000m L容量瓶中, 加入2m L磷酸, 用水稀释至刻度, 摇匀。此溶液每毫升含1ug锗。
1.3 标准曲线的配制:
于一组100m L容量瓶中, 分别移取0.0 0 m L, 0.5 0 m L, 1.0 0 m L, 2.0 0 m L, 4.00m L, 6.00m L, 用3%硝酸溶液稀释至刻度, 配制成0.00ug/m L, 0.0001ug/ml, 0.005u g/m L, 0.01u g/m L, 0.02u g/m L, 0.04ug/mL, 0.060ug/mL的锗标准系列。
1.4 实验方法
称取0.2500g样品于50ml聚四氟乙烯烧杯中, 用少量水润湿样品依次加入5ml硝酸, 2ml高氯酸, 2ml磷酸, 10ml氢氟酸, 于耐火电热板上加热, 至样品冒完白烟 (此过程需要大约5小时) , 溶液呈淡紫色胶状, 待炉温稍冷 (以防样品溶液外渐) , 用约15ml超纯水提取冲洗杯壁, 加热至胶状样品溶液呈均匀水溶状, 拿下待冷却。将溶液移至25ml聚乙烯比色管中, 定容, 摇匀。待溶液澄清取上清液500ul, 用3%硝酸稀释10倍, GSO-7稀释20倍后, 依照ICP-MS仪器操作规程分析测试即可。
2 结果与讨论
2.1 仪器工作参数选择
工作参数:R F功率:1300W扫描方式:跳峰冷却气流量:15L/min辅助气流量:1.2L/min采样锥孔径:1.1mm截取锥孔径:0.9mm。
2.2 测量同位素选择
Ge:74
2.3 准确度实验结果单位:ug/g (表1)
2.4 精密度
RSD%为8.69
摘要：锗为银灰色晶体, 熔点为937.4℃, 沸点2830℃, 密度为5.35g/cm, 硬度为6-6.5, 是一种稀有金属, 重要的半导体材料, 室温下晶体锗质脆, 有明显的非金属性质。锗, 原子序数32.原子量为72.61。锗地壳中含量约为0.0007%, 大量的锗以分散状态存在各种金属的硅酸盐, 硫化物矿以及各种类型的煤中。锗在自然界分布很散, 很广, 煤、铜矿, 铁矿, 硫化矿, 某些银矿中也有锗石产出, 岩石、泥土和泉水中都含有微量的锗。很多植物中含有限量的锗, 如人参、党参、白芷、枸杞、灵芝草、芦荟和茶叶等。现在工业生产的锗, 主要来自铜, 铅, 锌冶炼的副产品中, 锗作为一种高新技术材料, 在光纤通信, 国防科技, 航空航天技术, 医疗保健, 地质勘查, 化工催化和半导体材料领域应用日趋广泛。
关键词：ICP-MS,地质样品,锗元素,研究
参考文献
[1]岩石矿物分析 (第四版) [M].北京:地质出版社
[2]李冰, 杨红霞.电感耦合等离子质谱原理和应用[M].北京:地质出版社, 2005
[3]叶家瑜, 江宝林, 主编.区域地球化学勘查样品分析方法[M].北京:地质出版社, 2004.8
ICP-MS 篇2
建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱同时测定各种塑料中的`铅、镉、汞、铬、砷等元素的方法.对仪器的参数设置、进样系统的选择、测试稳定性等方面进行了系统研究,并对塑料标准样品中上述元素分析的前处理条件如消解体系、酸用量、消解温度及时间等进行了优化.方法检出限为0.7-6.5 ng・g-1,加标回收率为89.8%-103.5%,相对标准偏差为0.8%-11.3%.
作 者：陈玉红 张华 施燕支 王英锋 李平John Lau Steven Wilbur 王海舟 作者单位：陈玉红,李平,John Lau,Steven Wilbur(安捷伦科技有限公司,北京,100022)
张华,施燕支,王英锋(首都师范大学分析测试中心,北京,100037)
王海舟(国家钢铁材料测试中心,北京,100081)
ICP-MS 篇3
关键词：ICP-MS,铊和镉
目前水中的铊和镉测定多用原子吸收光谱法、分光光度法、ICP-OES、ICP-MS[1]等。原子吸收光谱法和分光光度法灵敏度较低, 必须借助一定的分离富集手段来测定, 导致样品的前处理复杂, 分析工作效率低, 单元素测定导致分析速度更慢, ;ICP-OES法可实现多元素同时测定, 其缺点就是灵敏度低, 谱线干扰严重;ICP-MS法可多元素同时测定, 灵敏度高, 检测限低等优点[2], 可以直接测定水中的铊和镉, 样品前处理简单, 提高了分析工作效率。
1 试验部分
1.1 仪器及试剂
赛默飞世尔i CAP Q ICP-MS;液态高纯氩气 (99.99%) ;密里博超纯水制备仪。
Tl单标:1000 mg/L;Cd单标:1000 mg/L;硝酸:优级纯;内标溶液:1μg/m L Rh、Re的1%HNO3溶液;仪器的调谐溶液为1.0μg/L (Li、Co、In、Y、U) ;
1.2 仪器工作条件
射频功率1200 W;雾化器温度4℃;截取锥和采样锥为镍锥;扫描次数50次;重复次数3次;蠕动泵转速30 r/min;雾化气0.88 L/min;扫描方式为跳峰;计数模式为脉冲计数。
1.3 标准工作液的配制
移取一定量Tl的单标, 配制成浓度为1.00, 3.00, 5.00, 10.00μg/L的标准系列, 将Cd配制成浓度为1.00, 5.00, 10.00, 20.00μg/L的标准系列。
1.4 实验方法
该方法适用于一般地下水, 地表水、饮用水中铊和镉的分析。水样采集后, 先摇匀, 再用0.45μm的过滤膜过滤, 先用过滤后的溶液润洗比色管, 加入0.25 m L硝酸, 用过膜的溶液定容, 摇匀, 待测。
2 结果与讨论
2.1 铊和镉的同位素的选择
在实验过程中仪器会给出优先选择的待测元素的同位素, 为了试验结果的准确性, 可以首先把所有的同位素都选上, 通过试验, 看曲线, 待测含量, 再来选择合适的待测元素的同位素[3], 本试验的结果显示, 测定Tl选用203Tl;测定Cd可以选用111Cd和114Cd。
2.2 仪器的检出限
1%HNO3溶液的11次平行测定空白的结果, 用3倍的空白溶液标准偏差除以该标准曲线的斜率计算出仪器的检出限[4], 见表1。
试验结果表明, ICP-MS法用于铊和隔这两种元素的测定, 均满足直接测定的要求。
2.3 样品加标回收及结果对照
为考察测定数据的有效性, 同时测定水样中的铊、镉进行了加标回收实验。加标浓度、测定结果、加标回收率见表2。
由表2可以看出铊和隔的回收率都在90-110%, 符合质量控制的要求。
3 结语
应用ICP-MS法同时测定水中铊和镉, 分析工作效率高, 数据准确可靠, 该方法的检出限0.008μg/L, 加标回收在90-110%, 完全满足质量控制的要求, 对于应急测试具有重要的意义。
参考文献
[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法 (第四册) [M].北京:中国环境科学出版社, 2002.
[2]彭敏, 阮湘元, 刘传生.ICP-MS法测定水中21种痕量元素[J].环境研究与监测, 2009 (4) :13-14.
[3]王丹妮, 靳兰兰, 陈斌等.镉同位素体系及其在地球科学和环境科学中的应用[J].盐矿测试, 2013, 32 (2) :181-191.
ICP-MS法锌矿石中铟的测定 篇4
铟在地壳中分布量比较小, 并且很分散, 它的富矿还没有发现过, 只在锌矿中和其他一些金属矿中作为杂质存在, 在工业上铟的主要来源为闪锌矿[1]本文采用ICP-MS方法准确测定锌矿石中铟含量。通过ICP-MS原理可知, 铟有两个同位素, In113和In115, 在质谱表现上它的两个同位素都受到同量异序数的干扰, 并且主元素含量高低在一定程度上也可能干扰铟含量的测定, 所以ICP-MS准确定测铟有一定的难度。本文主要通过讨论干扰铟测定的因素和程度, 优化测定条件从而准确测定铟含量。
实验原理
In的同位素有113In (4.16%) 、115In (95.84%) , 从元素丰度上来看, 113In (4.16%) 的丰度较低, 而In含量一般较低, 所以这个同位素的灵敏度较低, 在测定时需要较高的仪器灵敏度。115In (95.84%) 的同位素丰度比较大, 相对于113In (4.16%) 来说更适合作为测定元素。从干扰程度上来分析, In的两个同位素都受到了同量异序素的干扰。113In (4.16%) 受到113Cd (12.34%) 的干扰、115In (95.84%) 主要受115Sn (0.34%) 的干扰。本法讨论的是锌矿石中铟的测定, 锌矿石中锌含量的浓度也有可能成为影响In测定的因素。
干扰校正的两种方法
a.离线校正:通过测定较高含量的干扰元素纯溶液, 求出干扰系数r加以扣除。干扰扣除量= 干扰元素浓度×r。b.在线干扰校正。编制分析方法时, 根据分析同位素和干扰元素的关系, 推导出干扰校正公式并将其输入分析程序。计算机通过同时测定其他相关同位素的数据自动在线校正。
在线干扰校正公式推导如下:同量异位素干扰:115In受115Sn的重叠干扰, 通过测定Sn的其他无干扰同位素如117Sn, 可以间接计算出115Sn的贡献:115 总强度=115In +115Sn;115In =115 总强度-115Sn;115Sn= (115Sn/118Sn) ×118Sn;114Sn/117Sn即为两种同位素的自然丰度比值 (0.34%/24.01%=0.01416) , 为常数。因此115In =115 总强度- (0.34%/24.01%) ×118Sn=115 总强度-0.01416×118Sn。在仪器软件上编制方法程序时, 在干扰校正公式中直接输入:-0.01416×118Sn即可[2]。
113In的干扰矫正公式计算方式同115In, 但是扣113Cd的干扰时用的同位素114Cd同样受114Sn的干扰, 所以114Cd的方法程序上要同时输入118Sn的干扰系数。
1 实验部分
1.1仪器与试剂:仪器:X-SeriesⅡ型等离子体质谱仪 (美国热电)
试剂:优级纯HCl、HNO3 (北京化工厂)
HClO4 (分析纯, 天津鑫源化工厂)
HF (优级纯, 西安化学试剂厂)
标准溶液:Sn标准:5ng/m L、10ng/m L、25ng/m L、50ng/m L、100ng/m L。
Cd标准:10ng/m L、20ng/m L、30ng/m L、40ng/m L、50ng/m L。
Zn、In混合标准 (In标准含量都为1ng/m L) : 10 μg/m L、30μg/m L、50μg/m L、70μg/m L、100 μg/m L。
In标准:0.1ng/m L、0.5ng/m L、1ng/m L、2ng/m L、3ng/m L。
1.2 样品制备:1.2.1 样品在105℃下干燥过夜。1.2.2 称取0.1000g样品放入20m L聚四氟乙烯坩埚中。用少量去离子水润湿。1.2.3 依次加入7m LHF、4m L HNO3、1m L HCl O4, 将聚四氟乙烯坩埚放置于200℃电热板上加热蒸发至HCl O4白烟冒尽, 趁热加入2:3 的HCl 5 m L, 关掉电热板, 用少量去离子水冲洗坩埚内壁, 在电热板的余热下放置5 分钟左右至溶液清亮后取下。1.2.4 将溶液转入100.00m L容量瓶中用去离子水定容100m L, 盖上盖子摇匀、静置待测。
注:GBW07237 (1) 为标样工作曲线、GBW07237 (2) 为标液工作曲线
2 结果与讨论
样品准备好以后, 开机测定。首先点火, 点火成功后优化仪器, 使仪器达到最佳状态, 编辑分析方法, 保存, 测定。
2.1 按照离线分析的原理, 要先确定干扰元素的干扰系数, 本文选定Cd和Sn干扰元素来确定其对In的干扰程度。
从表1 看, 115Sn对115In的干扰程度是定量的, 系数基本等于115Sn的同位素丰度。直接在线扣除后达到了比较满意的结果。但是在Sn含量较高时扣干扰的准确度变差, 所以在Sn含量较高时应谨慎使用本方法。在用113In作为测定元素时, 可以发现113Cd的重叠干扰非常严重, 这是由于113Cd的同位素丰度较大, 而且113In的同位素丰度比较小引起的。从铟锌混合标准溶液中可以看出在锌矿石锌含量大约相当于10%时的主元素干扰程度几乎不存在, 所以在测定时锌含量低于10%时, 主元素对铟测定的影响可以忽略。如果锌含量大于10%时可能对ICP-MS造成比较严重污染, 建议更换测定方或加大稀释倍数。
2.2 本法选用国标GBW07311、GBW07237、GBW07166 以115In为测定同位素来分析样品的实际干扰情况。
从表2 看GBW07311 Sn含量很高, 但对样品的干扰比理论上干扰程度小的多, 这是因为在敞口式酸溶法中, 锡的氟化物为在蒸发赶酸时挥发掉[3]处理后的样品中锡含量很小。GBW07237 这个样品以标准样品为工作曲线时, 它的值大大偏离了标准值。而用标准溶液做曲线时, 就得到了很好的结果。有可能是不同基体对铟信号产生了基体效应。
3 结论
虽然In的两个同位素都受到同量异位素的干扰, 但是115In在选定优化条件后还是能能得到准确测定结果。本法选定115In为测定同位素, 在线扣除115Sn的干扰检出限、精密度、和准确度都达到了测定要求。
参考文献
[1]岩石矿物分析.第四版第三分册[M]北京:地质出版社:219.
[2]李冰, 杨红霞.电感耦合等离子体质谱原理和应用[M]北京:地质出版社:109.
ICP-MS 篇5
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
1.1.1 仪器
ELAN DRC-eICP-MS,美国PE公司;JYL-6C九阳料理机,山东省九阳股份有限公司;LTJM-12希霸精米机,上海赛霸精密仪器有限公司;Humanup 900Human纯水器,北京普析通用仪器有限责任公司;DRJ电热板,湖北省地质实验研究所。
1.1.2 主要试剂
HNO3(OR),德国默克公司;HCl(GR),HClO4(AR),H2O2(AR),广州化学试剂厂;HF(GR),天津化学试剂厂;实验用水为高纯水
29元素混合标准储备溶液10μg/mL(PE公司);Mo1 000μg/mL。
GBW 10010,地球物理地球化学勘查研究所。
1.2 分析试样制备与硝解
样品经自来水洗净,去离子水清洗3次后,风干表面水分,稻谷用脱壳机去谷壳,根、茎叶、谷壳、稻米均用精米机或料理机粉碎,分别存于塑料瓶中。
称取稻米2.000g,茎叶、根、谷壳1.000g于聚四氟乙烯烧杯中,吹入1～2mL水,湿润样品,加入20mL HNO3-HClO4(5:1)、5mLH2O2,盖上表面皿,于电热板上稍加热,冒黄烟时,关掉电热板。待黄烟减少时,再次打开电热板,逐步升温至170℃消解样品,当溶液变为清亮并伴有白烟,体积剩余1～2mL时,水洗表面皿,于电热板上蒸干,取下,加入2mL HNO3(1+1),稍加热,溶解盐分,再次取下,冷却,定容至25mL试管中,ICP-MS测定Cr、Cd、Pb、Co、Mo、V 6种元素。
2 结果及讨论
2.1 水稻不同部分重金属元素含量
对3个水稻样品的不同部位进行化学分析,元素含量见表1。
从表1数据可以看出,谷壳中Cr含量远高于水稻植株各部位。而Cd、Pb、Co、V在水稻植株根部含量最高,但Cd较易被植物吸收转运,故在水稻植株四个不同部位含量相差不大;Mo在糙米中的含量最高,谷壳仅次之,在根和茎叶中的含量相当。根据《食品中污染物限量》[4]GB 2762-2005中Pb、Cd<0.2mg/kg,Cr<1mg/kg的要求,本实验所采水稻可食部分均低于限量值,可以食用。
2.2 方法检出限及加标回收率
用样品空白溶液连续测定12次,计算得方法的检出限见表2。从表中可看出本分析方法分析元素的检出限均达到或优于中国地质调查局地质调查技术标准《生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)》(DD 2005-03)生物样品分析检出限要求。同时,实验中对易污染或损失的一些元素如:Cr、Cd、Pb等进行加标回收实验,结果见表3。加标回收率在93.3%～102.5%之间,满足微量元素测定要求。
2.3 利用国家标准物质对本方法的验证分析
把国家标准物质GBW 10010(GSB-1)与样品同时熔样测定,其标准值及本方法的测定值见表4,分析元素测定值均在规定范围内。
3 结论
(1)谷壳中Cr量远高于水稻植株各部位含量,Cd、Pb、Co、V主要集中在水稻植株根部,Mo在糙米中的含量最高。
(2)建立了HNO3-H2O2-HClO4分解样品,ICP-MS测定Cr、Cd、Pb、Co、Mo、V 6种元素含量的方法。结果表明,该方法检出限低准确可靠可满足植物样品中微量元素的测定
摘要：把水稻植株的稻米、谷壳、根、茎叶四个部位进行预处理,湿法消解后,ICP-MS测定Cr、Cd、Pb、Co、Mo、V等6种元素含量。实验结果表明:Cr主要集中在谷壳中;Cd、Pb、Co、V主要集中在水稻植株根部;Mo在糙米中的含量最高。该测定方法对各元素的检出限为0.0010.025 mg/kg,加标回收率为93.3%102.5%。对国家标准物质大米(GBW 10010)的分析结果与所给的标准值吻合,方法准确可靠,结果满意。
关键词：水稻,元素,ICP-MS
参考文献
[1]姬艳芳,李永华,孙宏飞,等.凤凰铅锌矿区土壤—水稻系统中重金属的行为特征分析[J].农业环境科学学报,2008,27(6):2 143-2 150.
[2]刘志彦,田耀武,陈桂珠.矿区周围稻米重金属累积及健康风险分析[J].生态与农村环境学报,2010,6(1):35-40.
[3]肖美秀,梁义元,梁康迁,等.水稻重金属污染及其控制技术的研究[J].亚热带农业研究,2005,1(3):40-43.
ICP-MS 篇6
1实验部分
1.1 仪器和试剂
银标准溶液 (购自国家标物中心) ;优级纯HCl及HNO3;纯水用18 MΩ超纯去离子水。
1.2 测量原理
样品经过气动雾化器以气溶胶的形式进入氩气为基质的高温射频等离子体中, 样品从等离子体得到能量使待测元素去溶剂、原子化和离子化。由能量转移过程产生的离子经过采样锥进入真空系统中, 用四极或磁扇形质谱计依据质荷比进行分离。经过质谱计的离子用电子倍增管计数, 所产生的信号由计算机处理。
1.3 数学模型
其中, P (Ag) 为样品中银的质量浓度, μg/L;ρ1为从标准曲线上查得样品中银的质量浓度, μg/L;V1为测定样品的体积, mL;V为原测定样品的体积, mL。
2各输入量标准不确定度的评定
2.1 A类不确定度评定
1) 样品测量精度引起的不确定度分量。
测定银试样10次, 通过标准回归方程求得试样中银的浓度, 结果见表1。
标准不确定度:
2) 电感耦合等离子体—质谱仪灵敏度不确定度分量。
配制银标准溶液0.10 μg/L, 测量10次, 其结果见表2。
灵敏度 (Sen) :
标准不确定度:
3) 标准曲线不确定度分量。
配制浓度为0.10 μg/L, 0.20 μg/L, 0.30 μg/L, 0.50 μg/L和1.0 μg/L的银标准溶液系列, 调节仪器性能至工作状态, 分别注入空白溶液和银标准溶液系列, 每个浓度测定2次, 结果见表3。
根据表3中的溶液质量浓度和测定值, 设拟合标准回归方程为:
y=a+bx。
其中, b为直线的斜率;a为截距;y为溶液的测定值;x为溶液的质量浓度。
经过计算, 拟合标准回归方程:
y=0.127x+0.000 02。
其中, b=0.127, a=0.000 02, r=1.000 0。
实验数据用最小二乘法拟合标准曲线回归方程, 曲线上任何点和表征曲线拟合参数的标准不确定度及回归方程的标准差, 按贝塞尔公式计算:
对被测溶液进行p次 (如2次) 测量, 得测定值的平均值, 再通过标准回归方程, 求得被测溶液的质量估计值xpred。
xpred= (0.053 3-0.000 02) /0.127=0.419。
由于y的 (随机) 变化, 估计值xpred的标准不确定度为:
其中, p=2 (对被测标准溶液质量浓度进行2次测定) ;n=5 (标准曲线质量浓度点数目) 。
曲线上任何点和曲线拟合参数的标准不确定度为:
2.2 B类不确定度评定
1) 取样引起的不确定度分量。用 (100.0±0.5) mL量筒取样, 按均匀分布处理
2) 比对用标准物质。本方法测定水样中的银所使用标准物质, 由北京标准物质研究中心提供的有证标物, 不需进行标物比对, 也无需使用天平等器具, 可以不考虑用标准物质比对及使用天平引起的不确定度分量。
3) 银标准储备溶液 (1 000μg/L) 稀释制成标准使用溶液 (10.0 μg/L) , 银标准储备溶液证书, 给出不确定度为1.0%。按置信概率95%处理 (k=2) , 其标准不确定度为:
4) 银标准溶液配制过程中使用容量瓶引起的不确定度分量。
a.银标准储备溶液 (1 000 μg/L) 稀释成标准使用溶液 (10.0 μg/L) , 采用容量瓶 (500.0±0.25) mL定容, 按矩形分布处理
b.根据玻璃制造商提供的信息, 该500.0 mL容量瓶在20 ℃条件下校准, 实验室的温度波动范围±4 ℃, 该影响引起的不确定度, 可通过估算该温度范围和体积膨胀系数来进行计算, 水的体积膨胀系数为2.1×10-4 ℃, 对水体积影响分量, 假设矩形分布
5) 银标准溶液配制过程中使用移液管引起的不确定度分量。
a.先将银标准储备溶液 (1 000 μg/L) 用5.0 mL移液管稀释成标准使用溶液 (10.0 μg/L) 。然后再配制成银标准溶液系列, 用5.0 mL移液管将标准使用溶液配制成0.10 μg/L标准溶液, 用10.0 mL移液管将标准使用溶液配制成0.20 μg/L标准溶液, 用15.0 mL移液管将标准使用溶液配制成0.30 μg/L标准溶液, 用25.0 mL移液管将标准使用溶液配制成0.50 μg/L标准溶液, 用50.0 mL移液管将标准使用溶液配制成1.0 μg/L标准溶液。各移液管不确定度分别为5.0±0.03, 10.0±0.04, 15.0±0.05, 25.0±0.06, 50.0±0.10。5.0 mL移液管使用了2次, 假设矩形分布
b.根据制造商提供的信息, 移液管在20 ℃条件下校准, 实验室的温度波动范围±4 ℃, 该影响引起的不确定度, 可通过估算该温度范围和体积膨胀系数来进行计算, 水的体积膨胀系数为2.1×10-4 ℃, 对水体积影响分量, 假设矩形分布
6) 偏性引起的不确定度分量。
已知各实验室验证时用算术平均值估算, 按正态分布处理
3合成标准不确定度
4扩展不确定度
U=k×u=2×0.042=0.08。
5测量结果及其不确定度的报告
测得水样中银的质量浓度:
参考文献
[1]JJF 1059-1999, 国家技术监督局测量不确定度评定与表示[S].
ICP-MS 篇7
1实验部分
1.1主要仪器和试剂
ELAN DRC II型 ICP MS(美国PE公司),电子分析天平(METTLER TOLEDO),Multiwave 3000微波消解仪器(Anton paar公司),CENTRA-S200实验室级超纯水器(ELGA Labwater)。
多元素标准储备液: As、Cd、Pb、Ni、Se、Hg、K、Na、Ca、Mg、Fe , 质量浓度为1 000 mg/L(美国PE公司),浓硝酸(GR)、30%双氧水(AR),实验
用水均为超纯水。
质谱调谐液:10 μg /L的Ba和1 μg /L Be、Ce、Co、Fe、In、Mg、Pb、Th、U的混合溶液(美国PE公司)。
普洱茶、铁观音茶、碧螺春茶,均为市售茶叶。
1.2微波消解仪工作条件
在消解时针对不同数量的消解罐使用不同的功率和时间,本实验使用的是8个消解罐,消解条件如表1所示。
1.3实验方法
1.3.1器皿的处理
为确保测得结果的准确性,玻璃仪器、消化罐等均以20%HNO3浸泡24 h以上,用蒸馏水反复冲洗,最后晾干后方可使用。
1.3.2样品前处理
茶叶样品放入烘箱中于90℃下烘2 h,取出后
马上放人干燥器冷却至室温,粉碎装瓶备用。准确称取样品0.200 0 g于消解罐中,依次加入5.00 mL浓HNO3,2.00 mL 30% H2O2,加盖密闭后于微波消解仪中按程序(见表1)消解。待冷却至室温,取出消解罐。取50 mL PET塑料瓶,精密称重,将消解液移入PET瓶中,用少量超纯水洗涤消解罐至少3次,合并至PET塑料瓶中,定重至50 g(精确至0.000 1 g),摇匀,即可。同法制备样品空白溶液,上机测定。
1.3.3标准曲线的测定
精密吸取各标准储备溶液,用5%硝酸稀释,配制成相应元素质量浓度的混合系列溶液。分别为混标As,Cd,Pb,Ni,Se为0.25,1.0,2.0,10.0,20.0 g/L;混标K,Na,Ca,Mg,Fe为1 000, 5 000, 10 000 g/L;单标Hg为0.1,0.5,1.0 g/L。以5%硝酸作为空白,在优化的实验条件下,使用ICP-MS采集空白及标准溶液系列,绘制标准曲线。
1.4 ICP-MS仪器工作参数选择
用质谱调谐液对仪器条件进行优化,使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标达到测定要求,仪器参数如表2 所示。
2结果与分析
2.1消化试剂及消化条件的选择
茶叶样品经微波消解完全后应为无色或淡黄色的透明液体。在实验过程中选用HNO3、HClO4HNO3、HNO3H2O2、HNO3H2SO4等消化体系消化样品,结果发现,用HNO3H2O2消化的效果最好。对HNO3H2O2消化体系中的HNO3和H2O2的用量进行了试验,HNO3和H2O2的加入量太少,样品一次消化不完全,需要延长消化时间和加大压力,另一方面会增加消解罐的磨损和老化程度;HNO3和H2O2的加入量太多,刚加入时和消解过程中反应激烈,容易造成样液泄漏导致测定结果不准确,试验证明,对于0.2 g的样品,当加入5 mL HNO3和2.0 mL H2O2 时,可以使样品消化完全,分解为透明溶液。本文选择HNO3H2O2作为消解试剂,经过试验探讨,得出最佳消解程序,见表1。
2.2标准曲线与检出限
各元素回归方程、相关系数及检出限见表3。
2.3样品测定及精密度
按照实验方法测定3种茶叶中11种微量元素,测量结果见表4。从表4中看出,铁观音茶叶中未检出As、Cd,碧螺春茶叶中未检出As、Cd、Pb、Se。铁观音茶叶、碧螺春茶叶、普洱茶茶叶中均含有大量的K、Na、Ca、Mg、Fe。对3种茶叶分别3次平行测定结果相对标准偏差见表4。
2.4回收率试验
为了考察方法的可靠性,对微量元素做了加标回收率试验。精密称取已知含量的普洱茶0.200 0 g,共3份,分别精密加入各测定元素相应的标液适量,按“1.3.2”项下步骤操作,测定并计算各测定元素的回收率及RSD值,结果见表5。
3结论
本文运用微波消解技术处理样品,利用ICP-MS同时测定3种茶叶中的11种微量元素,缩短了检测周期,大大提高了工作效率,方法的回收率及精密度较好,并且线性范围较宽,测定3种茶叶中微量元素获得了满意结果。
实验结果表明,利用微波消解,ICP-MS测定茶叶中微量元素简便快速,适合于批量样品多元素同时测定。
摘要：采用微波消解法对茶叶进行消解,在电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)最佳条件下测定了3种茶叶中11种无机元素的含量。在优化实验条件下,方法的检出限在0.009 8～0.052 1μg/L之间,相对标准偏差在0.31%～6.06%之间,回收率在94.8%～110.8%之间。
关键词：ICP-MS,微波消解,茶叶,无机元素
参考文献
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ICP-MS 篇8
关键词：微波消解,ICP-MS,元素,葛根茶
葛根是中华民族传统的药食两用型植物,其为原料开发出的葛根茶富含黄酮类化合物、淀粉营养物质、人体所必须氨基酸及微量元素[1]。本文运用碰撞/反应池-电感耦合等离子体质谱法研究镇江茅山特产葛根茶中微量元素的分布,该研究对于综合利用葛根茶的食用价值、正确认识葛根茶中多元素的组成分布及其生物效应均具有十分重要的意义。
ICP-MS的元素分析能力很强,但是因为它使用的质谱是四级杆质谱系统,仍属于低分辨率范畴,在原子质量数(amu)小于80的一些过渡元素上,会遇到一些多原子离子的干扰,而这些元素是常规分析元素,它们受到的干扰主要来自Ar等离子体,水和试剂。食品样品分析中又有来自有机物带入C、S等元素所形成多原子离子干扰[2]。因此,本研究应用碰撞反应池技术可以抑制葛根茶在前处理过程中由于试剂和有机物本身的碳所引起的多原子离子干扰。
1 实验
1.1 仪器和试剂
Thermo i CAP Q电感耦合等离子体质谱仪,美国赛默飞公司;Milli-Q纯水处理系统,德国Millipore公司;安东帕微波消解仪,奥地利安东帕公司。
多元素标准溶液:10.00μg/m L,IV-ICPMS-71A(inorganic),以2%HNO3(V/V)为介质,临用前逐级稀释。内标元素溶液。质谱最佳化调谐液Ba,Bi,Ce,Co,In,Li,U1.0μg/m L(each)in 2%HNO3+0.5%HCl(美国赛默飞公司)。实验所用HNO3、H2O2和甲醇均为优级纯,实验用水电阻率≥18.2 MΩ·cm-1的去离子水,所用器皿均采用20%HNO3(V/V)浸泡6~8 h后,用纯净水冲洗3次,烘箱105℃烘干待用。
1.2 样品处理
将葛根茶粉碎制成粉状,准确称取0.5000 g样品于微波消解罐内衬管内,加入5 m L HNO3和1 m L H2O2,放在电热板上130℃预消解30 min后旋紧顶盖放入微波消解仪内进行消解。消解过程采用三步升温控制程序,过程如表1所示。
消解完成后,130℃电热板赶酸,赶至余酸量至黄豆粒大小。用高纯水将消解液移至50 m L容量瓶,定容,消解液呈澄清透明淡黄色或无色。摇匀待上机测定,同时做空白试验。
1.3 仪器工作参数
仪器工作参数通过i CAP Q全自动调谐得到,氧化物产率<1.9%,RF发生功率1550 W,等离子体气流量15.0 L/min,雾化器流量1.08 L/min,碰撞气He流速3.0 m L/min,样品提升量0.1 m L/min,样品采样深度5.0 mm,积分时间3 s,重复采样次数3。
2 结果与讨论
2.1 样品处理条件
As、Se、Hg等元素为易挥发元素,为防止样品处理过程中元素的损失和样品处理体系之外的体系带来的元素污染,本实验选择了高通道密闭微波消解系统处理样品。消解完成后的样品处理液中残留了大量的硝酸,一方面残留的硝酸会腐蚀设备对仪器造成损害,另一方面残留的硝酸中含大量的N元素进入等离子体中会消耗等离子体的能量降低待测元素的离子化效率,特别是对难电离的元素。随着硝酸残留浓度在浓度的逐渐增大,所有待测元素的谱线强度均受到了不同程度的影响呈下降趋势,难电离元素As、Se、Hg的下降幅度较大,表明消解液中残留硝酸的存在所产生的酸效应对待测元素的影响不容忽视[3]。鉴于此,样品经微波消解后,为消除残留的大量硝酸需将消解液在电热板上低温赶酸至消解液黄豆粒大小。
2.2 碰撞/反应池模式的选择
对地方特产葛根茶样品进行定性分析,结果如图1所示。
对该谱图进行分析,葛根样品中组成丰富包含钠Na、镁Mg、铝Al、硅Si、磷P、硫S、钾K、钙Ca、钪Sc、钛Ti、钒V、铬Cr、铁Fe、锰Mn、镍Ni、钴Co、铜Cu、锌Zn、砷As、镓Ga、锗Ge、铷Rb、锶Sr、钡Ba、镉Cd、铅Pb、钆Gd、钐Sm等28中元素。以上28种元素在ICP-MS分析过程中均存在不同程度的多原子离子质谱干扰,如表2所示。
为消除多原子离子的质谱干扰,提高葛根茶中元素分析的准确性,本实验采用KED模式进行分析。KED模式下由于多原子离子(即干扰离子)碰撞的截面积大于单原子离子(待测元素)的碰撞面积,在同一质谱仪条件下,碰撞气氦气原子Ar与多原子离子发生碰撞的机会大于Ar与单原子离子,多原子离子的动能损失较单原子离子大。设置四级杆的电位势高于碰撞反应池的电动势,此时四级杆势能高于多原子离子的动能,多原子离子无法进入四级杆而不被检测,高动能的单原子离子可以进入四级杆被检测出来。鉴于此,该KED碰撞反应池模式适合基体复杂、干扰类型多的葛根茶中元素含量的分析。
2.3 工作曲线
鉴于目前标准溶液元素种类的限制,选取定性分析中钠Na、镁Mg、钾K、钙Ca、铬Cr、铁Fe、铜Cu、锌Zn、砷As、镉Cd、铅Pb等11种元素进行定量分析。按照自动调谐后仪器的工作参数,将多元素储备液逐级稀释0μg/L、20μg/L、40μg/L、60μg/L、100μg/L,各元素呈良好的线性关系,相关系数0.9991~0.9999。线性范围与相关系数如表3所示。
2.4 葛根茶中各元素的含量
在上述条件下分析6个本地地方性特产葛根茶,结果如表4所示。
(mg/kg)
从表4中可以看出葛根茶中各元素含量具有较大的差异性。葛根茶中含钾量较高,钾是人体调节体液平衡、维持肌肉和神经功能以及新陈代谢所必须的营养元素,并且具有抗癌作用;同时葛根茶中钠、镁、钙、铁、锌含量也较高,而铬、铜、砷、镉、铅的含量较低,远低于GB 2762-2012食品安全国家标准食品中污染物限量规定的标准,食用安全[4]。
2.5 方法准确度
为检验本方法的准确度,在样品葛根茶1中加入一定量的钠Na、镁Mg、钾K、钙Ca、铬Cr、铁Fe、铜Cu、锌Zn、砷As、镉Cd、铅Pb等11种元素的标准溶液,采用与葛根茶相同的前处理方式后,在优化后的ICP-MS上对该样品进行重复测定11次,分析结果如表5所示。
通过表5可以看出11中目标元素的加标回收率在84.0%~100.0%之间,表明该方法测定葛根茶中的元素含量具有良好的准确度。
2.6 标准物质对比实验
在本实验过程中,使用标准物质来评价本次研究的准确度,使用GBW10052绿茶进行质量控制,结果如下表6所示。
通过表6可以看出测定结果与标准值基本相符,表明所建立的方法有效可行。
3 结论
本实验应用高通道密闭微波消解系统-ICP-MS碰撞反应池法对地方性特产葛根茶中元素种类及元素含量进行了分析。针对分析葛根茶试样基体复杂和多原子离子干扰的难题进行了研究,采取了KED碰撞反应池方式,有效地避开了多原子离子的干扰,建立了葛根茶元素分析的有效方法,对研究地方性特产葛根茶有重要的意义。
参考文献
[1]王蕾,王刚,饶箐,等.葛根茶加工工艺研究[J].食品与发酵科技,2011,47(6):96-99.
[2]陆文伟,胡克.食品元素分析和元素化学形态分析中的ICP-MS应用[J].现代科学仪器,2003(1):32-35.
[3]聂西度.碰撞/反应池-电感耦合等离子体质谱在食品分析中的研究[D].长沙:中南大学化学化工学院应用化学,2013.
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