ICP-MS分析论文

ICP-MS分析论文（精选8篇）

ICP-MS分析论文 第1篇

1实验材料与方法

1.1 仪器

Hp4500等离子体质谱仪:惠普公司;Mls1200mega微波消解仪:意大利Milestone公司;Milli-Q超纯水处理装置:美国Millipore公司。

1.2 仪器工作条件

雾化器:Babington雾化器;雾化室:石英双通道;雾化室温度:2℃;炬管:石英一体化, 2.5mm中心通道;取样锥/截取锥:1.0/0.4 Ni锥;载气流速:1.20L/min, 样品提升速率:0.4rps;样品提升时间:45秒;稳定时间:45秒;RF功率:1200W, 采样深度为7.6mm。

1.3 标准物质与试剂

Cu、Zn、Mn、Se、Mo、Cr、Ni、V、Fe、Ca、Mg、Pb、Cd、As混合标准溶液:Agilent公司, part#5183-4688。Hg单元素标准溶液 (1000 μg/ml) :国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院, GSB G 62069-90。内标溶液;1.0mg/L, Li、Y、Sc、In、Ge、Bi混合内标储备液:Agilent公司, par#5183-4680。调谐液:10μg/L, Li、Y、Ce、Tl、Co:Agilent公司, part# 5184-3565。实验用酸和其它试剂均为优级纯。

1.4 样品处理[2]

微波消解法。取样品0.1g, 加入5ml浓硝酸, 静置1小时。于微波消解仪中消解完全后, 转移至50ml容量瓶中, 用2% HNO3定容至刻度, 待测。

1.5 同位素及内标元素选择

测定时选取各元素合适的同位素质量数, 同位素及内标元素选择见表1。

2结果

2.1 标准曲线及检出限

用元素储备液稀释成一系列浓度不同的标准溶液, 绘制标准曲线。汞标准溶液系列:0、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00μg/L。混合标准溶液系列:0、0.10、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00、50.00μg/L。用ICP-MS按实验条件进行测定。各元素检出限见表2。

2.2 样品的元素含量测定结果

见表2。

3讨论

研究表明冠心病患者体内元素Cu、Mg的含量较正常人低, 且冠心病患者多伴有Cu/Zn比值降低[3]。麝香保心丸中含有较为丰富的Mg、Cu元素, 对调节冠心病患者体内元素平衡是十分有益的。Cu元素含量丰富, 可以有效提高患者体内Cu/Zn比值, 缓解冠心病人发病的危险[4]。Fe对Cu元素具有协同作用, 麝香保心丸中含有丰富的Fe元素, 它有利于促进人体对Cu元素的吸收。Mn是超氧化物歧化酶 (MnSoD) 的活性组分, 机体缺锰后, 脂质过氧化作用增强, 自由基增多, 易诱发冠心病。Mg对血管张力及血管反应性有直接的作用, 对急性心肌缺血具有保护作用。

研究显示Cr、Ni、V、Se、Mo等元素有利于冠心病治疗[5,6,7], 麝香保心丸含有一定量的Cr、Ni、v, 但Se、Mo含量较低。Pb、As、Cd和Hg是对人体有害的微量元素, 有害微量元素超标是影响中成药出口的关键因素之一。麝香保心丸中Cd、Hg、As、Pb均低于东南亚国家进口中成药标准[8]。

实验采用ICP-MS法测定了麝香保心丸中15种元素含量, 结果表明麝香保心丸含有治疗心血管病人需要的必需元素。测定结果为进一步研究该类中成药物中元素与治疗心血管病之间的关系提供了参考数据。

摘要：目的:通过测定麝香保心丸中15种元素的含量, 探讨该中成药对心血管疾病的疗效与其中元素含量的关系。方法:微波消解法制备供试品, 电感耦合等离子体-质谱 (ICP-MS) 法测定15种元素含量。结果:麝香保心丸中的Mn、Cu、Zn、Fe、Ca、Mg相对含量较高, Se、Mo、Pb、As、Cd和Hg含量较低。结论:测定结果为研究该类中成药物中元素含量与治疗心血管疾病之间的关系提供了参考数据。

关键词：麝香保心丸/分析,元素

参考文献

[1]尤丽芬, 陈钟英.黄芪的免疫及抗病毒作用机理.江苏医药, 1992, 24 (1) :52.

[2]施丽飞, 薛大方, 郝爱国, 等.3种抗肿瘤中成药中10种人体必需微量元素含量分析.中国中医药科技, 2007, 14 (3) :181.

[3]程薇莉, 林云卿.老年糖尿病、冠心病及高脂血症患者血清中微量元素含量的测定.微量元素与健康研究, 1995, 12 (4) :15.

[4]潘幡.铜锌与动脉粥样硬化.微量元素与健康研究, 1995, 12 (3) :58.

[5]周华雏.老年肺心病病人头发微量元素测定研究.贵州医药, 1992, 16 (4) :203.

[6]王夔, 唐任寰, 徐辉碧.生命科学中的微量元素.北京:中国计量出版社, 1996:160.

[7]陈昭, 张晶, 佟冬青, 等.微量元素与心血管疾病关系研究现状.北华大学学报 (自然科学版) , 2003, 4 (3) :211.

ICP-MS分析论文 第2篇

咪唑啉纤维树脂分离富集/ICP-MS测定矿石中的痕量铂(Ⅳ)

本文提出了咪唑啉纤维树脂分离富集/ICP-MS测定矿石中痕量铂(Ⅳ)的方法.实验考察了影响咪唑啉纤维树脂分离富集痕量Pt(Ⅳ)的酸度、流速、洗脱液的组成、体积等因素,结果发现:在20%的王水介质中,Pt(Ⅳ)能定量吸附于树脂上并与大量其它金属分离;被吸附的.Pt(Ⅳ)可用5%硫脲-1%HCl溶液定量洗脱,ICP-MS测定Pt(Ⅳ)的回收率为87%～102%.所建立的方法应用于硫镍矿管理样分析,其测定结果与推荐值吻合.

作 者：孔令军 宋晓军 李文博 何蔓 胡斌 KONG Ling-jun SONG Xiao-jun LI Wen-bo HE Man HU Bin  作者单位：孔令军,李文博,何蔓,胡斌,KONG Ling-jun,LI Wen-bo,HE Man,HU Bin(武汉大学化学系,武汉,430072)

宋晓军,SONG Xiao-jun(金川镍钴研究设计院,兰州,730101)

刊 名：分析科学学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ANALYTICAL SCIENCE 年，卷(期)：2007 23(3) 分类号：O657.63 关键词：分离富集   咪唑啉纤维   电感耦合等离子体质谱   铂   矿石  

ICP-MS分析论文 第3篇

1铜、锌、铅、铁的测定ICPMS法

采用Na2O2熔融分解样品, 运用电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP-AES) 和电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) 测定岩石样品中的金属元素。采用该方法对岩石样品中的铜、锌、铅、铁等元素进行测定, 其结果表明与标准值相符。方法选择性好、灵敏度好、定量准确, 结果令人满意。但碱熔ICP-MS法在碱熔的过程中显得步骤冗长, 溶液离子浓度加大, 如果能有效地解决这些问题, 会更好的减少或避免一些随机误差, 使实验测定更接近真实值。基于对各种实验测定条件的分析如试剂浓度对测定的影响;内标溶液的影响;干扰物质的校正;基体的影响;同位素的选择等等研究, 优化了步骤, 设计了以下实验:

试样用硝酸溶解, 制备成2mol/L盐酸试液, 用717型阴离子交换树脂吸附, 经2mol/L盐酸溶液、0.2mol/L氢溴酸+0.25mol/L硝酸的混合酸溶液及3mol/L硝酸溶液三段淋洗, 95%以上的镉得到分离, 95%以上的铜、锌、铅、铁可以分离测定, 有效地降低了ICPMS测定纯镉中铜、锌、铅、铁时镉基体的干扰。测定范围:0.0001%～0.0015%。

主要试剂 氢溴酸-硝酸的混合酸溶液 (0.2mol/L～0.25mol/L) 。

镉基体溶液 (20mg/mL) :称取2g的金属镉 (质量分数≥99.99%, 铅含量小于0.0001%) , 置于400mL烧杯中, 分次加入40mL硝酸 (1+1) , 待剧烈反应后, 加热驱除氮的氧化物, 冷却。移入100mL容量瓶中, 以水定容。

镉、铜、锌、铅、铁混合标准溶液 (各含lμg/mL) 。

阴离子交换及其再生实验所用柱管:8mm120mm玻璃管, 树脂为717型阴离子交换树脂 (0.147～0.175mm) 。

装柱:将处理好的树脂用湿法装入上述玻璃柱管内, 树脂两端塞上玻璃棉。

柱再生:第1步用去离子水淋洗至中性后, 接着用20mL 3mol/L的硝酸淋洗, 再用去离子水洗至中性;第2步用5mL盐酸羟胺 (509/L) 淋洗;第3步用15mL 2mol/L的硝酸淋洗。

分析步骤 称取10.00g试料置于300mL烧杯中, 分次加入40mL盐酸, 加热至完全溶解, 低温蒸发至近干, 加入50mL 2mol/L盐酸, 加热使盐类溶解, 煮沸, 取下, 冷却。移入500mL容量瓶中, 用2mol/L盐酸定容。随同试样做空白试验。

分取10份20.00mI。试液, 分别注入色谱柱, 待样品溶液流至色谱柱上端玻璃棉以下时, 分3段淋洗色谱柱 (流速1.5mL/min) 。

第1段用40mL 2mol/L盐酸淋洗, 第2段用12mL氢溴酸-硝酸混合酸淋洗, 第3段用30mL 3mol/L硝酸淋洗;各段淋洗液接人50mL容量瓶中, 用水定容。按仪器设定条件, 用ICPMS分别检测3段淋洗液中铜、锌、铅、铁的含量。

2砷、银、锡、锑、铋的测定ICPMS法

全谱同时检测的电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) 仪器, 它是目前市场上唯一的从6Li到238U质量范围同时测量的ICP质谱仪, 实现了从时序扫描测量到全谱同时测量的新飞跃。其革命性技术的核心是双聚焦扇形场质谱仪与全新的能够同时俘获全部离子的检测器及其创新设计的离子透镜系统, 展现出优越的性能和更广阔的应用前景。

采用硝酸溶解标准试样和待测试样后, 蒸至有硝酸铅晶体析出, 加入少量的硫酸, 使基体以硫酸铅的形式沉淀于容量瓶底, 吸取上清液, 准试样和待测试样, 以标准试样砷、银、锡、锑、作曲线。测定范围:0.00001%～0.001%。用等离子体质谱法 (ICPMS) 同时测定标铋量作横坐标, 其相应的记数作纵坐标。

仪器、主要试剂及光谱标样 等离子体质谱仪, 仪器工作参数最佳化。硫酸:优级纯;超纯水 (电阻率≥18M12) 由Mill-Q装置处理而得。

BYG03-4铅光谱标样 (已知砷、银、锡、锑、铋含量) 。

分析步骤准确称取0.100～0.5009试样于100mL烧杯中, 加8～12mL硝酸 (1+3) 加热溶解, 继续低温加热至有硝酸铅析出冷却后, 移入100mL容量瓶, 加入1mL硫酸后以水定容。静置, 待硫酸铅沉淀后, 在最佳仪器条件下, 按所选取的各元素的质量数, 吸取上清液直接测定各元素的记数, 与各自标准试样溶液记数相比, 计算出各元素的含量。

参考文献

[1]徐鸿志, 胡圣虹, 胡兆初等.激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱研究富钴结壳生长环带的元素分布[J].分析化学, 2007 (08) .

ICP-MS测定饮用水中汞 第4篇

1 实验设备与试剂

1.1 主要仪器与设备

电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)7700X,安捷伦科技有限公司,主要工作参数列于表1。

1.2 主要材料与试剂

盐酸(GR),广州化学试剂厂;硝酸(BV-III),北京化学试剂研究所;纯水(18.2兆欧姆),美国密理博公司MILLI-Q-G制得;汞单标(100 mg/L),环境保护部标准样品研究所,GSB 07-1274-2000;内标液(100 mg/L),安捷伦科技有限公司,编号5188-6525;汞标准样品,6.14±0.42 ng/mL,环境保护部标准样品研究所,GSBZ 50016-90。

1.3 汞标准与汞样品的基体

本实验所有汞标准点,标准样品的基体都是5%的盐酸。水样和水样加标基体是1%的盐酸。

2 实验结果与分析

2.1 分析质量与内标的选择

GB 5750.6-2006中推荐汞的分析质量为202,内标物为209的铋,浓度为1000 ng/mL。本文采用了202质量数测定汞,209的铋作为内标。内标液浓度为100 ng/mL。

2.2 曲线的线性与检出限

GB/T 5750.6-2006中推荐汞曲线浓度为0,0.10 ,0.50,1.0,1.5,2.0 ng/mL的标准系列。EPA Method 200.8提出在低于5 ng/mL浓度范围内线性较好[6]。考虑Hg的吸附性,本实验采用国标提出的标准系列,最高浓度点为2.0 ng/mL,但考虑GB3838-2002中要求二类水汞上限是0.00005 mg/L,因此,在标准系列中追加一个0.050 ng/mL的标准点,确保低浓度范围检测的准确性。

本实验对各标准点读数三次,计算平均值,得出工作曲线。在对空白点连续读数十一次,得出对应的标准偏差。检出限按三倍标准偏差除以曲线斜率计算。标准曲线的检测结果如表2,线性回归见图1,十一次空白检测结果如表3,各项计算结果见表4。

根据实验数据可得,0～2 ng/mL范围内,汞的标准曲线相关系数为1,线性良好。根据斜率和11次空白标准偏差可计算出检出限为0.0038 ng/mL,远远低于GB5479-2006和GB3838-2002的标准限值,满足生活饮用水检测需求。

2.3 记忆效应

Hg的吸附性较强,容易产生记忆效应。EPA Method 200.8中,提出在内标溶液中加入金溶液来降低Hg的吸附性,从而克服记忆效应。因本实验检测浓度较低,故清洗液只用5%的硝酸溶液,每个样品清洗10 s,再进入纯水清洗10 s,蠕动泵转速均为0.1 rps。数据证实检测低浓度Hg样品(低于2 ng/mL)通过合理的清洗程序后的记忆效应可忽略不计,不需要使用金溶液。

2.4 标准点回读及其RSD

为了验证方法的重复性和稳定性。本次实验挑选了两个标准点回读,高低浓度各1个,连续检测7次。具体见表5、表6。

从表5、表6可以看出,在高低两个浓度的回读上,检测浓度和标准点的浓度非常接近,相对偏差非常低。而各点的七次读数的RSD也很理想。说明此检测方法稳定性和重复性很好。

2.5 标准样品的测定

对于标准样品的稀释,本次实验采用不同的稀释倍数,在高低两个浓度范围进行检测,每个样品连续检测七次,最终换算回标准样品稀释前的浓度。实验结果见表7、表8。

通过检测可见,不同稀释倍数测定同一标准样品浓度的检测值均在真实浓度范围内。而且7次检测的RSD理想。此方法的准确度高。

2.6 样品加标回收与RSD

根据GB/T 5750.3-2006推荐,实际水样加标量一般为样品含量的0.5～2倍,而自来水样一般汞含量低于检出限,因此本次实验采用同一自来水样品逐级多次加标或进行加标量不相同的加标。而有逐级加标的,如S7样品同时是S1、S2、S3的加标,那S7对应这3个样品都会计算一个回收率。通过这样多重的回收率计算,验证本方法的检测样品的可信程度。实验各样品情况如表9,回收率计算结果如表10。

从实验结果可以看出各组加标回收率都在90%～110%之间,回收效果理想。

GB3838-2002中要求二类水上限是0.05 mg/mL,因此本实验特意对S2水样做了七次稳定性测试。结果如表11。

实验数据说明运用此方法检测在国标限值附近的样品具有很好的稳定性和重复性。

2.7 质量控制图

本实验还对0.050 ng /mL和0.20 ng /mL高低浓度两个质控样品逐日分析26次,得出质量控制图。见图2、图3。

从高低浓度两个指控图可以看出,本方法检测饮用水中汞有着长期的稳定性,检测数据可靠。

3 结 论

应用ICP-MS对饮用水中汞进行定量分析,能快速准确地检出水中痕量汞的含量。此方法汞含量在0～2.0 ng/mL浓度范围内有着良好的线性和稳定性,检测限低,标准样品检测准确,样品回收率高,重现性好。本法适用于饮用水中汞的测定。

参考文献

[1]国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2008:354.

[2]卫生部.GB5479-2006,生活饮用水卫生标准[S].北京:中国标准出版社,2007.

[3]国家环境保护总局.GB3838-2002,地表水环境质量标准[S].北京:中国标准出版社,2002.

[4]中华人民共和国卫生部.GB/T5750.6-2006.生活饮用水标准检验方法金属指标[S].北京:中国标准出版社,2007.

[5]王小如.电感耦合等离子体质谱应用实例[M].北京:地质出版社,2005:54-55.

ICP-MS分析论文 第5篇

关键词：电感耦合等离子体质谱仪,检测优势,Hg元素,水

1ICP-MS的优势及特点

化学元素的检测及含量分析是研究物质属性的重要步骤, 在化学分析研究以及人们的日常生活中均有广泛使用。实现高效率、高精度的化学元素检测对于科学的发展以及生活水平的提升具有关键的实践价值。然而, 以原子吸收法、分光光度法以及发射光谱法为代表的传统化学元素检测法却因对检测样品的处理步骤繁杂、检测精度受样品杂质干扰大等缺点, 无法满足人们对于检测结果精度的要求。

ICP-MS ( Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry ) 的应用为元素检测带来了曙光。它采用感应耦合等离子体作为电离源, 样品在经过一系列的高温电离步骤后, 以离子形式进入四极快速扫描质谱仪 ( MS) , 通过扫描元素质量数来确定样品的元素组成, 最后再进一步测定各元素的浓度线性动态范围。这种检测方法最低检测限可达PPT级, 样品杂质对于检测结果的影响较小, 并且最终给出的浓度线性动态范围高达9 个数目级, 几乎克服了传统检测方法的一切弊端。除了上述优势, ICP-MS还支持检测同位素比, 为地质勘探、历史研究以及生物研究中的同位素示踪提供了监测的可能; ICP-MS也支持无须标准溶液的全元素浓度范围模糊检测, 实现半定量分析的同时也支持使用标准溶液校正后的定量分析, 用户可根据样品情况或者具体需求灵活选择检测模式。

2ICP-MS在测定水中汞中的应用

2. 1实验过程简析

监测水中汞元素的含量时, 为了尽量减小汞的易挥发性对实验结果带来的影响, 多使用金元素稳定汞。具体实验需要用到的材料及仪器有汞的10 mg/L标准溶液、100 μg/g的金标准物质及内标溶液100 ml/L, 5% 硝酸、汞的标准物质、天平、超纯水制备仪以及ICP-MS。

实验首先各取相同质量的汞的标准溶液与金的标准溶液, 然后按照质量法, 将它们以5% 的硝酸溶液作基体调配成汞中间液。接着稀释汞的标准物质以配置实验溶液, 同时使用5%的硝酸溶液作媒介, 制备浓度分别为0. 00、0. 25、0. 50、1. 00、2. 00 以及4. 00 μg / L的标准曲线系列。

2. 2处理实验材料

选用的内标溶液中共含有8 种内标元素。考虑到待测元素不应存在于样品溶液之中, 而且为了减少干扰, 选取留下的内标元素的质量数应当越大越好。最后选定的内标元素是质量数为103 的Rh元素, 内标元素溶液浓度为500 μg/L。同时汞的质量数多达50 有余, 然而在ICP-MS的质量数扫描主要范围之内的仅有7 个。为方便实验材料的获取, 并结合汞的这7种同位素在水中稳定性, 最终选定质量数201 和质量数201 作为汞元素的判定材料。

2. 3消除实验干扰

准确检测水中汞的最大阻碍来自于汞在水中的存在形式不稳定以及汞的强吸附性。为此, 在检测之前应该对实验样品进行处理, 尽量消除汞的吸附性对汞含量检测的不利影响。

汞的吸附性致使汞产生记忆效应。如果不多加处理, 检测水中汞含量时一部分汞就将依附在容器内壁, 无法顺利随溶液移动。导致汞的含量伴随着溶液在实验管道中的流动越来越少, 最后甚至消失殆尽。因此, 及时清洗实验系统是十分必要的。为探究如何有效地清洗实验管道中残留的汞, 可以使用超纯水与浓度为5% 的硝酸溶液分别清洗进样管道系统, 记录固定时间段下的残溶液浓度, 进而选定合适的处理试剂以及恰当的处理时间。

实验结果表明, 3 min后5% 的硝酸溶液可清除79% 的残余汞, 而使用超纯水处理相同时间后还残余汞还留有29% 。并且不论是超纯水还是浓度5% 的硝酸溶液, 在处理进行了18min后效果明显降低。但是在处理了18 min后, 使用浓度为5% 的硝酸溶液处理后的汞剩余浓度已经通过国家地表水质量标准中的相关限定。而超纯水则需要处理30 min以上才可达标。同时考虑到电化学的影响, 若使用含有浓度为200 μg/L二价金离子的5% 硝酸溶液清洗实验进样系统, 则可以看到在清洗30 ~ 40 s后, 汞的剩余含量即几乎为零。因此, 选用含有金离子的硝酸溶液清洗实验系统, 不仅可以有效稳定溶液中的汞元素, 还协助硝酸溶液尽快达到了消除汞的吸附性影响的处理要求。

3 结语

化学元素的监测对于人们的健康生活以及化学事业的发展均具有极为关键的作用。本文立足于水中汞元素含量的测定, 客观分析ICP-MS的作用优势以及应用价值, 并就如何使用ICP-MS测定水中汞做出了浅略的探讨。对于ICP-MS技术的应用以及水中重金属元素检测的改良与完善, 具有一定的实践价值。

参考文献

[1]刘宏伟, 谢华明.ICP-MS法直接测定氢化植物油中的重金属元素[J].中国粮油学报, 2015, 30 (8) .

ICP-MS分析论文 第6篇

1 仪器与试剂

ETHOS ONE微波消解仪 (Milestone公司产) ;Agilent 7700x ICP-MS (美国安捷伦科技有限公司) ;雾化器:玻璃同心雾化器;Piltier半导体控温:2.0℃;样品锥:镍锥;Al204电子分析天平。

超纯水;硝酸 (默克优级纯) ;过氧化氢 (优级纯) ;铟内标液 (1000 mg/L) ;Agilent提供的内标元素母液 (货号5188-6525, 100 m L, 10%硝酸介质, 内含:100 mg/kg Li (6) , Sc, Ge, Rh, In, Tb, Lu, Bi) ;镉标液 (1000mg/L:国家标准物质研究中心, GBW (E) 080119) ;使用时将镉标液稀释成0, 10, 20, 30, 40, 50ng/m L的标准系列工作使用液;锡标液 (100 mg/L:国家标准物质研究中心, GBW (E) 080546) ;若干份剪碎好的皮革制品。

2 实验方法

称取0.5 g的已经剪碎的皮革制品, 加5 m L的默克硝酸, 放置过夜, 加入2 m L优级纯的过氧化氢, 于微波消解仪中消解至样液清亮透明为止, 上机待测。同时进行空白试验。

注:内标加入方式为在线内标。

相对偏差的计算: (镉114-镉111) /[ (镉111+镉114) 的平均值]

微波消解程序及ICP-MS仪器工作参数见表1及表2。

3 结果与讨论

3.1 镉测定时质量数的选择

根据同位素丰度表可知:Cd元素有八个同位素, 多原子离子干扰为ICP-MS中常见的质谱干扰。镉这八个同位素的质谱干扰见表3。

这八个Cd同位素都不同程度地受到干扰, 考虑到皮革制品的基体比较简单, 主要是一些碳类化合物, 微波消解时碳类化合物已经被消解完全了, 因此用Agilent提供的内标元素母液 (货号5188-6525) 选择72Ge、115In作为镉测定的内标液 (1 mg/L) , 选择了111Cd与114Cd作为镉的待测同位素 (111Cd作为测定结果, 114Cd的测定数据作为参考) , 同时选择这二个同位素, 研究皮革制品的基体及整个实验体系中是否含有对镉测定的质谱干扰。

测定结果见表4:硝酸+过氧化氢微波消解的实验结果。

从表4可以看出硝酸+过氧化氢微波消解皮革制品的实验结果:镉111与镉114结果相对差值远远超出了一般实验结果的允许误差 (15%) 且114Cd的测定结果均远高于111Cd的测定结果。

3.2 从内标液上排除

Agilent提供的内标元素母液 (货号5188-6525) 含有Ge。Ge元素有70、72、73、74、76五个同位素, Ge Ar多原子团74Ge40Ar干扰114Cd。皮革制品样液中的镉含量低, 74Ge40Ar对114Cd的贡献就大。

更换成只含有115In作为内标液, 为了考察皮革制品基体的影响, 特意将内标液In浓度从1mg/L降为0.5 mg/L, 以更好地考察基体效应, 实验结果见表5。

从表5结果可看出:111Cd与114Cd样液的差异还是显著且114Cd测定结果高于111Cd的测定结果 (均远超出了15%) , 另特意进样分析10 ng/m L的镉标液111Cd与114Cd, 其测定结果偏差 (4%) 却可接受, 故排除了内标液选择浓度及74Ge40Ar的干扰引起的差异。

3.3 皮革制品基体干扰的排除

难道真的是皮革制品基体含有锡元素, 114Sn对114Cd的质谱干扰引起的吗?测定皮革制品中的锡含量, 通过干扰方程扣除锡的质谱干扰, 考查114Cd的测定结果是否会与111Cd的测定结果一致。

通过测定Sn的其它同位素, 评估114Sn对114Cd的贡献, 根据下式计算扣除114Sn对114Cd的贡献。由于114Sn自然丰度为0.66%, 而118Sn自然丰度为24.03, 故选择118Sn作为皮革制品锡含量测定的同位素。

将锡标液稀释成0, 100, 500ng/m L的锡标准使用液, 由于锡元素易水解, 加入了1m LHF来抑制锡元素的水解。测定皮革基体中锡的含量或整个实验过程中所引入的试剂中锡的含量。

111Cd与114Cd样液的差异原因出现了, 见表6。

从表6可看出:经测定不同的空白试剂组成发现:当以5%硝酸+过氧化氢作为测定样品空白样, 各皮革制品样液中的118Sn含量很低 (误差引起的、或者由微波消解时加入的过氧化氢的量并不严格一致引起的) ;而114Sn对114Cd的贡献, 不可作为锡含量的测定同位素, 只为作为一个参考同位素;而以5%硝酸液作为测定样品空白样时, 各皮革制品样液中的118Sn含量高达300~500 ng/m L的锡 (样品中有引入2 m L过氧化氢进行微波消解) , 问题的原因就出现了, 难道是微波消解时2 m L过氧化氢引起的吗, 直接将2 m L过氧化氢加水定容至20 m L, 测下其锡元素含量, 居然达400~500ng/m L不一。

3.4 改进的微波消解方法

只用硝酸进行微波消解皮革制品:称取0.5 g的已经剪碎的皮革制品, 加5 m L的默克硝酸, 放置过夜, 于微波消解仪中消解至样液清亮透明为止, 上机待测。同时进行空白试验。结果见表7。

从表7可以看出只用硝酸进行微波消解皮革制品测定皮革制品中111Cd与114Cd, 这两个同位素的测定结果获得了较好的一致性, 其测定结果的相对误差均小于5%, 满足分析测试的要求。

4 结论

皮革制品中111Cd与114Cd测定结果的差异不是由于皮革制品基体中含有锡元素, 而是由于微波消解所引入的试剂优级纯的过氧化氢所引入的锡元素, 由于过氧化氢又不可以进行亚沸蒸馏处理, 这样过氧化氢会分解为水掉的, 制品消解流程会用HNO3+H2O2, 双氧水促进有机物分解。故皮革制品中镉的测定, 如果采用微波消解前处理 (HNO3+H2O2) 的话, 只能测111Cd这个同位素的;或者微波消解时只用硝酸来消解, 则可以同时监测111Cd与114Cd这两个同位素。通过此次试验也让我发现了双氧水居然含有高达400 ng/m L (2 m L过氧化氢稀释至25 m L) 的锡元素。

摘要：讲述了用微波消解ICP-MS测定皮革制品中镉含量时, 镉的同位素111Cd与114Cd测定结果出现差异的原因:是微波消解时使用了2 mL优级纯的过氧化氢, 过氧化氢中锡元素的本底含量高, 含300700 ng/mL, 对皮革制品中镉的贡献不一;解决111Cd与114Cd测定结果的差异的方法:微波消解时可不使用过氧化氢, 只用硝酸进行微波消解处理。

关键词：微波消解,ICP-MS,111Cd,114Cd,差异的原因

参考文献

[1]蒋瑾华, 刘江晖, 罗文贤, 等.皮革制品中镉的残留量分析[J].中国皮革, 2002, 6 (11) :5-8.

[2]王小菇.电感耦合等离子体质谱仪应用实例[M].北京:化学工业出版社, 2005.

ICP-MS分析论文 第7篇

1 材料与方法

1.1 样品采集

分别在镍矿生产的选矿、铜镍分离除尘、冶炼车间和精炼等车间,现场采用长时间采样,在操作工人附近设置采样点,使用0.8μm微孔滤膜,以1L/min流量采集8h空气样品。分别采样4天,采样后,将滤膜的接尘面朝里对折2次,放入清洁采样盒内送至实验室。

1.2 试剂和标准溶液

1.2.1 试剂

超纯水:电阻率18.2MΩcm;浓硝酸(ρ20=1.42 g/m L)HF、H2O2均为优级纯。

1.2.2 内标溶液

内标物Li B Sc Ge In Bi;购于Agilent公司溶质2wt%HNO3;Lot 9-218GS CAS HNO3[7697-3702]。

1.2.3 混合标准贮备液

Be Na Mg Al K Ca Cr Mn Fe Ni Cu Zn As Se Mo Ag Cd Sn Sb Ba Hg Tl Pb混合标准溶液;购于Agilent公司。

1.2.4 混合标准使用溶液

取一定量的混合标准储备液,用1%HNO3逐级稀释为标准使用溶液浓度,ρ=10g/m L。

1.2.5 质谱调谐液

Li、Y、Ce、TI、Co浓度为10ng/mL,购于Agilent公司。

1.2.6 内标溶液

Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi,浓度为10g/mL,购于Agilent公司。使用前用1%HNO3稀释为1g/mL。

1.3 实验仪器

电感耦合等离子体质谱仪Agilent公司,型号7500Series;超纯水制备仪密理博公司,型号Milli plus 2150;高通量密闭微波消解系统美国CEM公司,型号MARS-X型;十万分之一电子天平(赛多力斯公司),精度0.000 01g。

1.4 分析步骤

1.4.1 仪器操作

使用调谐液调整仪器各项指标,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,仪器参考条件:RF功率:1310W;载气流速:1.10L/mL;采样深度:6mm;S/C温度:2degc;蠕动泵转速:0.1rps;雾化器:Barbinton;采样锥类型:Ni;采集模式:Spectrum;点数/质量:3;重复次数:2;样品提升速度:0.50rps。

1.4.2 矿尘样品测定

1.4.2. 1 标准溶液

吸取混合标准使用溶液(1.2.5),用1%HNO3配制成0.0、2.5、5.0、10.0、20.0、50.0ng/mL的标准系列。

1.4.2. 2 样品处理

将每个环节样品充分混合。精密称取样品约0.2g,精确至0.000 01g,放入消解罐中。分别加入5mL HNO3,1 m L H2O2和0.1m LHF。加盖密闭后,置于微波消解炉中,按特定的微波消解程序进行消解(5min内微波消解炉内温度由室温升至120℃,保持10min。随后在5min内线性升温至180℃,并在180℃下继续消解10min)。消解完全后,将样品的消解液转入50mL PET容量瓶中,用少量水洗罐3~4次,用超纯水定容至约50g,混匀,待测。另称取该待测液约0.5g,加入3mL HNO3,用超纯水定容至约50g,混匀,作为二次稀释溶液,待测。同时,加入5mL HNO3,1mL H2O2和0.1mL HF到消解罐中,用同样方法制备样品空白溶液。每种样品、二次稀释液和空白制备一式3份。同时进行重复性和加标实验。

1.4.2. 3 ICP-MS测定

当仪器真空度达到要求时,用调谐液调整仪器各项指标,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后,编辑测定方法、干扰方程及选择各测定元素,引入在线内标,观测内标灵敏度、调P/A指标,符合要求后,将试剂空白、标准系列、样品溶液分别引入仪器。选择各元素内标,选择各标准,输入各参数,由计算机绘制标准曲线、计算回归方程。根据标准曲线所得的线性回归方程y=aX+b、所测样品的记数率,仪器自动计算出样品中元素浓度。

2 结果

2.1 方法和精密度

同方法同时对国家一级标准物质GBW08505和样品依1.4.2.3测定,平行8次,统计偏差小于5%。(表1)

2.2 加标回收试验

为验证方法的准确性和可靠性,对国家标准物质GBW08505进行全程加标试验,平行3份。回收率R在90%~106.3%之间。(表2)

2.3 粉尘样品检测结果

对选矿车间、铜镍分离除尘车间、冶炼车间和精炼车间采集的粉尘样品进行分析检测(单位μg/g)。(表3)

3 讨论

测定标准样品和粉尘样品8次,相对标准偏差(RSD%)均低于5%。在标准物质中加入金属元素标准溶液,测定样品的加标回收率,方法回收率介于90.0%~106.3%之间。采用ICP-MS方法测定镍矿生产环节职业接触粉尘中六种元素含量,通过对方法的方法、方法精密度、方法加标回收率及标准物质等指标进行方法学研究,结果表明,此方法适用于镍矿生产环节职业接触粉尘中六种元素的检测。通过对镍矿各个主要生产环节中粉尘中六种金属元素结果进行分析可以发现,生产环节的不同,一部分金属元素如镍和铜,无论是组成比例还是环节间的差异巨大。精炼车间中镍所占比例较高,大约为93.8%,是其他环节的50倍左右,而不同镍矿间镍含量差异约为5倍;镍铜分离车间铜比例较高,大约为1.7%,是其他环节的4~100倍。而其他元素如铅、镉、锰由于不属于工艺针对的元素,各个环节间差异较小,在最后精炼纯化之前含量相对接近。

通过生产工艺比对可以进行初步判断原因,选矿车间主要来源于矿石粉碎处理造成粉尘,元素分布与矿石本身成分接近;镍铜分离车间作用为抑镍浮铜,矿粉被稀释后部分元素含量有所下降,粉尘中的铜比例大幅提高;在冶炼车间粉尘的成分除矿物外有大量碳尘等成分,矿物中相对含量较高的金属元素含量相对降低;在精炼车间粉尘中含有大量悬浮的镍粉,其他元素所占比重大大降低。

因此在考虑镍矿粉尘重金属构成时,选矿车间接触中原矿石的种类及构成为主要因素,而中间环节构成主要受到生产工艺的影响,在精炼车间中基本只需考虑单一的镍元素影响。镍矿生产过程重金属构成明显受生产环节影响,生产环节不同是考虑重金属接触量的重要因素之一。为镍矿作业人群癌变的早期诊断、监测及治疗提供有意义的依据。

研究结果表明,本方法具有较高的灵敏度、精密度与更低的检出限,避免了各种复杂的光谱干扰,同时大大地降低实验强度并减少实验时间等待诸多优点[8、9]。方法操作简便、快速、准确、重现性好,可作为对镍冶炼工呼吸道癌发病机制的进一步研究的基础工作,为有效防治提供更有价值的科学数据。

参考文献

[1]Denkhaus E,Salnikow K.Nickel essentiality,toxicity,andcarcinogenicity[J].Crit Rev Oncol Hematol.2002;42(1):35-56.

[2]World Health Organization International Agency for Research onCancer.Monographs on the evaluation of carcinogenic risks tohumans,vol.49.Chromium,nickel and welding summary of datareported and evaluation.World Health Organization:1997.

[3]M organ LG,Usher V.Health problems associated with nickelrefining and use[J].Ann Occup Hyg.1994;38(2):189-98.

[4]Doll R:Reports of the International Committee on Nickel Carcinogenesisin Man[J].Scand J Work Environ Health,1990,16:9-82.

[5]Grimsrud TK,Berge SR,Martinsen JI,Andersen A:Lung cancerincidence among Norwegian nickel-refinery workers[J].J EnvironMonit,2003,5:190-197.

[6]格雷A L等.电感耦合等离子体质谱手册.尹明,李冰译[M].北京:原子能出版社,1997:2～4.

[7]Beauchemin D,Mclaren J W,Herman S S.Study of the effects ofconcomitant elements in inductively coupled plasmass spectrometry[J].Spectrochim Acta:1987,42B(3):467-490.

[8]Cantle J E,ICP Inf Newslett,1984,16:55～60.

ICP-MS分析论文 第8篇

在稀土元素的分析中, 国内外分析工作者做了大量的研究工作。常用的分析方法有:分离与富集方法、重量法和滴定法、电化学分光光度法、中子活化法 (NAA) 、原子吸收光谱法 (AAS) 、电感耦合等离子体光谱法 (ICP-AES) 、X-射线荧光光谱法 (XRF) 以及最新发展起来的电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) 。一般来说, 由于稀土元素在样品中含量较低, 化学性质又十分相似, 在测定之前需要分离富集 (如共沉淀、离子交换分离、溶剂萃取) , 分析方法十分繁琐, 而这些方法或多或少受到基体和共存元素干扰, 某些情况下其应用受到限制。

建立土壤中稀土元素有效的、可行的测定方法是十分要的, 目前主要有光度法 (样品碱熔法) 、ICP-AES法等, 本实验在查阅大量和实验的基础上, 初步建立ICP-MS测定土壤中Y、Nb、Te、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ta 18种稀土元素的方法。

2 实验部分

2.1 主要仪器和试剂。

(1) Thermo Fisher Scientific X Series 2型等离子体质谱仪。 (2) 聚四氟乙烯坩埚。 (3) 硝酸 (优级纯) 、氢氟酸 (优级纯) 、盐酸 (优级纯) 、硫酸 (高纯) 。 (4) 1.00mg/L稀土标准使用液:用1+49硝酸溶液逐级稀释100mg/L稀土混标标准溶液 (国家有色金属及电子材料分析测试中心) 配制。 (5) 地球化学标准参考样GSS-1、GSS-2、GSS-3和GSS-7 (地质矿产部化分析质量监控站) 。 (6) 试验用水均为去离子蒸馏水。

2.2 测试条件。

测量方式:外标法;扫描方式:跳峰;曲线模式:线性过零点;RF功率:1000 W;脉冲电压:800 V;雾化器流量:0.80L/min;Analyser:1.6*10-7;工作气体:氩气;反应气0.4MPa;载气0.7MPa;Sweep/Reading 20s;每个样品平行取样12个, 每个测定值为3次均值;采样锥类型为镍锥;标准曲线定量。

2.3 试样分解。

称取均匀试料0.1000g于25ml聚四氟乙烯坩埚中, 加入6ml硝酸, 1ml硫酸, 5ml氢氟酸, 后于130℃电热板上加热2小时后, 将电热板温度提至160℃, 溶矿2小时, 继续提高温度到240℃至白烟冒尽。趁热加入10ml15%王水复溶提取, 用去离子水冲洗坩埚内壁, 加热溶解盐类, 用去离子水定容至25ml有刻度值带塞的聚乙烯试管, 摇匀, 澄清。测试前, 移取上述清液1ml于10.0ml有刻度值带塞的聚乙烯试管, 加2滴HNO3, 用去离子水定容至10.0ml有刻度值带塞的聚乙烯试管中, 摇匀, 备上机测定。

2.4测定。

(1) 稀土标准曲线绘制。该方法所用工作曲线由标准工作液提供, 标准工作液由1.00mg/ml稀土标准溶液配制Y、Nb、Te、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ta系列浓度分别为0.00ng/ml, 1.00ng/ml, 5.00ng/ml, 50.0ng/ml, 100.0ng/ml。 (2) 内标元素。该方法选用Rh元素作为内标, 配制10.00mg/ml的标准溶液。

3 结果与讨论

3.1 标准土的准确度。

从表中数据可看出, 两个标土中Tm, Yb测定结果的相对误差最小;四个标土GSS-3中的Eu和GSS-3中的Ho测定结果的相对误差超过10%, 其余均在10%以内。

3.2 标土测定的精密度。

对GSS-1、GSS-2、GSS-3和GSS-7四个标土分别各取12个平行样, 经熔矿、测定、数据处理后, 18种稀土元素相对标准偏差 (RSD) 统计见表3, 表4。从表3, 表4可看出, 四个标土中18种稀土元素测定结果精密度符合要求, 均在10%以内。

3.3方法检出限。

参照文献[4]原子吸收确定检出限的方法, 不同时间测定12个空白样品, 计算其标准偏差, 按标准偏差的3倍计算18种稀土元素的检出限见表5, 表6。

从表5, 6上可以看出该方法的检出限较低, 符合要求。

4 结论

用HF-HNO3-H2SO4熔解土壤样品, 制备的待测溶液可直接用ICP-MS测定Y、Nb、Te、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ta 18种稀土元素, 方法快速, 测定结果准确, 精密度和准确度均较高, 比较适合批量测定稀土元素。但因硫酸的介入容易对采样锥产生一定损伤, 因此长时间测定稀土样品因定期清洗采样锥。

摘要：初步建立了用HF-HNO3-H2SO4体系消解样品, ICP-MS测定土壤中Y、Nb、Te、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ta 18种稀土元素的方法。实验表明, 方法快速、简便、结果准确、精密度高, 适合于土壤样品中稀土元素的测定。

关键词：ICP-MS,土壤,稀土元素

参考文献

[1]中国环境监测总站.土壤元素近代分析方法[M].北京:中国环境科学出版社, 1992:132.