ICP-MS6880測(cè)定土壤樣品中的銅、鎳、鉻、鉛、鎘

關(guān)鍵詞：土壤檢測(cè)；銅、鎳、鉻、鉛、鎘；美析儀器：www.macylab.com；ICP-MS6880

1 前言

銅、鎳、鉻、鉛、鎘元素與人體健康和生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，也是生態(tài)地球化學(xué)中重要的調(diào)查對(duì)象，由于在土壤中含量低，傳統(tǒng)分析手段很難實(shí)現(xiàn)快速、精確測(cè)量。電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS6880）是等離子體技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合， 以電感耦合等離子為離子源， 以質(zhì)譜為檢測(cè)手段， 具有高靈敏度、低檢出限、譜線簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)線性范圍寬并能夠進(jìn)行“ 多元素同時(shí)分析” 與快速同位素分析等特點(diǎn)，以傳統(tǒng)分析技術(shù)幾乎無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境、冶金、石油、醫(yī)藥、半導(dǎo)體及核材料分析等領(lǐng)域。本文針對(duì)土壤樣品，采用HCl―HNO3―HF―HClO4分解樣品、儀器條件優(yōu)化、干擾校正消除，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)試，結(jié)果較好，此法可用于土壤中多元素同時(shí)精確測(cè)定。 
　　

2 實(shí)驗(yàn)部分 
　　2.1 儀器和主要試劑 
　　2.1.1儀器 
　　ICP-MS6880電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美析公司） 
　　電子控溫加熱板（ML型可調(diào)式電熱板，北京科普儀器公司） 
　　2.1.2試劑 
　　銅、鎳、鉻、鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；高氯酸，氫氟酸，硝酸，鹽酸均為優(yōu)級(jí)純；超純水。 
　　2.2 試驗(yàn)方法 
　　2.2.1樣品的分解 
　　試料粒徑應(yīng)小于0.097mm，經(jīng)105℃干燥2h，冷卻 。 稱取0.2000g試料，（隨同試料分析全過(guò)程做雙份空白試驗(yàn)），于30mL聚四氟乙烯燒杯中，用幾滴水潤(rùn)濕，加入5ml鹽酸電熱板低溫加熱至體積約為2.5ml，加入7.5ml硝酸，加熱至試樣粘稠狀，加入5ml氫氟酸蒸至白煙稀少再加入2ml高氯酸蒸至高氯酸煙冒盡。趁熱加入5mL王水，加熱至溶液體積剩余2-3mL，用去離子水沖洗杯壁，微熱5―10min至溶液清亮，取下冷卻；將溶液轉(zhuǎn)入50.0ml的容量瓶，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，澄清，備上機(jī)測(cè)定。 
　　2.2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備 
　　將標(biāo)準(zhǔn)混合儲(chǔ)備液2%的硝酸介質(zhì)分別稀釋至0.00，0.50，1.00，5.00，50.00ug/L，5.0ug/LIn內(nèi)標(biāo)液。 
　　2.2.3儀器工作參數(shù) 
　　實(shí)驗(yàn)采用混合標(biāo)準(zhǔn)液對(duì)儀器條件進(jìn)行優(yōu)化。選擇條件見(jiàn)表1. 
　　

3 結(jié)果與討論 
　　3.1 儀器條件優(yōu)化 
　　質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾是質(zhì)譜分析中最主要的干擾因素，通過(guò)對(duì)儀器條件的優(yōu)化，可以最大程度降低多原子氧化物、氫氧化物、二價(jià)離子的干擾問(wèn)題，圖1、圖2分別顯示不同的等離子體功率對(duì)元素信號(hào)強(qiáng)度、氧化物及二價(jià)離子產(chǎn)率的影響，由圖可見(jiàn)選用1350W作為作為發(fā)射功率，可有效地抑制非質(zhì)譜干擾并獲得較好的離子強(qiáng)度。 
　　圖3、圖4，霧化器流量對(duì)離子信號(hào)強(qiáng)度、二價(jià)離子及氧化物產(chǎn)率影響趨勢(shì)，綜合考慮信號(hào)強(qiáng)度和干擾可知霧化器流量為0.75-0.8L/min為最佳儀器分析條件。 
　　3.2 同位素的選擇及干擾校正 
　　ICP―MS測(cè)定中的干擾可分為質(zhì)譜干擾、基體效應(yīng)干擾及物理效應(yīng)干擾，質(zhì)譜干擾是最普遍的干擾，有同量異位素和多原子干擾（6-7）。本文通過(guò)選擇同量異位素干擾較少的同位素減少質(zhì)譜干擾，本文同位素選擇如表2。 
　　3.3 檢出限 
　　在最佳優(yōu)化條件下，按試驗(yàn)方法對(duì)樣品空白進(jìn)行11次連續(xù)測(cè)定，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法檢出限得各元素檢出限如表3。 
　　3.4 準(zhǔn)確度和精密度 
　　按照上述樣品處理方法和儀器工作條件對(duì)同未知樣品連續(xù)測(cè)定12次，計(jì)算測(cè)定結(jié)果得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD/%）Cu、Ni、Cr、Pb、Cd分別為：1.2%、3.5%、4.2%、2.3%、3.9%，精密度較好。同方法對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參考物資GSS-3、GSS-7、GSS-8測(cè)定結(jié)果如表4，數(shù)據(jù)表明各元素的測(cè)定值與推薦值相對(duì)誤差的（RE）小于6.7%。結(jié)果表明該方法具有較好的精密度與準(zhǔn)確度，滿足對(duì)土壤測(cè)定的要求。 
　　

4 結(jié)論 
　　試樣中有機(jī)質(zhì)較多時(shí)，可適當(dāng)加大高氯酸的量或增加加入次數(shù)；注意容樣溫度，避免由于溫度較高，溶樣時(shí)間較短引起的測(cè)量結(jié)果偏低。 
　　本文采用混合酸溶解試樣，通過(guò)設(shè)置儀器最佳條件、選用恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量同位素進(jìn)行干擾校正，經(jīng)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，同時(shí)本法亦可用于土壤中錳、鋅、鈷、鋰等元素的同時(shí)測(cè)定。銅、鎳、鉻、鉛、鎘元素與人體健康和生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，也是生態(tài)地球化學(xué)中重要的調(diào)查對(duì)象（1），由于在土壤中含量低，傳統(tǒng)分析手段很難實(shí)現(xiàn)快速、精確測(cè)量。電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS6880）是等離子體技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合， 以電感耦合等離子為離子源， 以質(zhì)譜為檢測(cè)手段， 具有高靈敏度、低檢出限、譜線簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)線性范圍寬并能夠進(jìn)行“ 多元素同時(shí)分析” 與快速同位素分析等特點(diǎn)，以傳統(tǒng)分析技術(shù)幾乎無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境、冶金、石油、醫(yī)藥、半導(dǎo)體及核材料分析等領(lǐng)域。本文針對(duì)土壤樣品，采用HCl―HNO3―HF―HClO4分解樣品、儀器條件優(yōu)化、干擾校正消除，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)試，結(jié)果較好，此法可用于土壤中多元素同時(shí)精確測(cè)定

關(guān)鍵詞：土壤檢測(cè)；銅、鎳、鉻、鉛、鎘；美析儀器：www.macylab.com；ICP-MS6880