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[摘 要]电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是一种最新的水质监测方法,可以快速、准确对水中的元素含量进行分析,具有较宽广的线性范围,易消除且干扰小。本文通过试验研究,分析了ICP-MS在水质监测中的应用,经研究表明ICP-MS可准确监测出水中的多种金属的指标,快捷方便, 检测限度低,准确度和灵敏度均较高,金属元素检测优势显著。
[关键词]ICP-MS;水质检测;应用;金属元素
中图分类号:O657.36 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-0274-01
1 材料与方法
1.1 仪器设备
采用安捷伦7700x ICP-MS;卫生标准为GB5749-2006。
1.2 方法
1.2.1 仪器操作条件 应用调谐液在样品测定之前先将仪器调整至最佳状态,确保载气流速为1.02L/min,射频功率为1520W,S/C温度为2℃,采样深度达7mm,蠕动泵转速为0.1r/min,样品提升速度为0.50r/min,采用同心雾化器进行雾化,采样、截取锥类型:镍锥,重复进行3次取样。
1.2.2 制备标准溶液 先吸取混合标准液,利用1%硝酸(HNO3)将汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等分别配制成浓度为0.0,5.0,10.0,50.0,100.0和500.0的标准系列。
1.2.3 测定 先在仪器达到测定指标要求之后,编辑测定方法和干扰方程,并选择各个测定的元素,将它们引入在线内标,对内标灵敏度进行观察,调整P/A指标,待其与要求相符合之后,将样品溶液、试剂空白和标准系列等分别引入仪器,并选择各元素内标和各标准,将各参数输入计算机,由系统绘制标准曲线和计算回归方程。
1.2.4 计算 依据标准曲线获得线性回归方程:和所测样品计数率,经仪器将样品中的金属元素浓度计算出来。检出限计算方法:取3次平行测定各元素结果和11次平行测定试剂空白溶液结果,依照式(1)进行计算:
(1)
式(1)中,代表试剂空白标准偏差,S代表各元素标准溶液信号强度,B代表试剂空白信号强度,C代表各元素标准溶液浓度。
2 结果
2.1 干扰及干扰消除方法选择 ICP-MS干扰分为两种:质谱和非质谱干扰。对于质谱干扰(不能分辨的相同质量干扰)解决方法有:最佳化仪器,选择无干扰同位素,干扰方程和消除基体等。本次试验采用干扰校正方程和最佳化仪器的方式进行消除。非质谱干扰基本源于样品基体,采用标准加入、内标校正、稀释样品、基体消除等方法可以有效克服基体效应,本试验采用内标校正法确保测量准确性。内标元素选用在线加入方式加入到样品中。
2.2 确定线性范围和方法检出限 水样中的各元素含量均不相同,标准曲线范围选择适量的线性范围,线性相关系数均>0.999,结果如表1。
2.3 测定精密度 采用相对标准偏差(RSD%)来表示精密度,将3种含有不同浓度的模拟水样进行测定,经7次测定,其RSD%均<5%。如表2所示。
2.4 加标回收率确定 将低中高3种金属元素标准溶液加入在水样中,对样品的加标回收率进行测定,均为87.7%-119.1%范围内。
2.5 标准物质测定 本次研究对国家环保总局提供的标准参考物进行测定,经试验结果均在标准范围之内,如表3所示。
观察表3可知,标准参考物的试验测得定值均属于标准范围内,由此表明,分析方法 可靠,可以准确的进行未知样品的测量。
3 结论
采用ICP-MS对水质中的金属元素进行测定,测定模拟水样7次,结果表明具有较高的准确性,相对偏差<5%;将一定浓度的标准溶液加入模拟水样中,不同元素的加标回收率为87.7%-119.1%范围内,并通过测定国家环保总局提供的标准参考物,结果表明方法实用可靠。本次试验利用内标方法和干扰方程进行干扰校正,通过实验测定了ICP-MS在水质检测中具有以下优点:检出限低、可快速简便检测、线性范围较宽、可较灵敏的进行多种元素同时测定等。
4 讨论
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析仪器将质谱技术、ICP技术进行结合,实现水质金属元素的检测。与传统无机分析技术相比较,ICP-MS能够对多元素进行同时分析,具有较高的灵敏度及较宽的线性测定范围,存在干擾小、检测精度、准确度高、检出限低等优势,已经广泛应用在环境检测、生物检测、地质检测、医学检测、视频检测等多项领域,并发挥了重要的作用。
参考文献
[1] 徐向阳.电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)在水质卫生检测中应用[J].中国卫生检验杂志.2010.20(10):2661-2662,2665
[2] 刘军波,赵芸,邹礼根,王贤波.ICP- MS在水质安全金属指标检测中的应用[J].饮料工业.2012.15(12):38-40
[3] 姚少华.ICP/MS法测定水中锌含量简析[J].山西科技.2010.25(3):75-76.
[关键词]ICP-MS;水质检测;应用;金属元素
中图分类号:O657.36 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-0274-01
1 材料与方法
1.1 仪器设备
采用安捷伦7700x ICP-MS;卫生标准为GB5749-2006。
1.2 方法
1.2.1 仪器操作条件 应用调谐液在样品测定之前先将仪器调整至最佳状态,确保载气流速为1.02L/min,射频功率为1520W,S/C温度为2℃,采样深度达7mm,蠕动泵转速为0.1r/min,样品提升速度为0.50r/min,采用同心雾化器进行雾化,采样、截取锥类型:镍锥,重复进行3次取样。
1.2.2 制备标准溶液 先吸取混合标准液,利用1%硝酸(HNO3)将汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等分别配制成浓度为0.0,5.0,10.0,50.0,100.0和500.0的标准系列。
1.2.3 测定 先在仪器达到测定指标要求之后,编辑测定方法和干扰方程,并选择各个测定的元素,将它们引入在线内标,对内标灵敏度进行观察,调整P/A指标,待其与要求相符合之后,将样品溶液、试剂空白和标准系列等分别引入仪器,并选择各元素内标和各标准,将各参数输入计算机,由系统绘制标准曲线和计算回归方程。
1.2.4 计算 依据标准曲线获得线性回归方程:和所测样品计数率,经仪器将样品中的金属元素浓度计算出来。检出限计算方法:取3次平行测定各元素结果和11次平行测定试剂空白溶液结果,依照式(1)进行计算:
(1)
式(1)中,代表试剂空白标准偏差,S代表各元素标准溶液信号强度,B代表试剂空白信号强度,C代表各元素标准溶液浓度。
2 结果
2.1 干扰及干扰消除方法选择 ICP-MS干扰分为两种:质谱和非质谱干扰。对于质谱干扰(不能分辨的相同质量干扰)解决方法有:最佳化仪器,选择无干扰同位素,干扰方程和消除基体等。本次试验采用干扰校正方程和最佳化仪器的方式进行消除。非质谱干扰基本源于样品基体,采用标准加入、内标校正、稀释样品、基体消除等方法可以有效克服基体效应,本试验采用内标校正法确保测量准确性。内标元素选用在线加入方式加入到样品中。
2.2 确定线性范围和方法检出限 水样中的各元素含量均不相同,标准曲线范围选择适量的线性范围,线性相关系数均>0.999,结果如表1。
2.3 测定精密度 采用相对标准偏差(RSD%)来表示精密度,将3种含有不同浓度的模拟水样进行测定,经7次测定,其RSD%均<5%。如表2所示。
2.4 加标回收率确定 将低中高3种金属元素标准溶液加入在水样中,对样品的加标回收率进行测定,均为87.7%-119.1%范围内。
2.5 标准物质测定 本次研究对国家环保总局提供的标准参考物进行测定,经试验结果均在标准范围之内,如表3所示。
观察表3可知,标准参考物的试验测得定值均属于标准范围内,由此表明,分析方法 可靠,可以准确的进行未知样品的测量。
3 结论
采用ICP-MS对水质中的金属元素进行测定,测定模拟水样7次,结果表明具有较高的准确性,相对偏差<5%;将一定浓度的标准溶液加入模拟水样中,不同元素的加标回收率为87.7%-119.1%范围内,并通过测定国家环保总局提供的标准参考物,结果表明方法实用可靠。本次试验利用内标方法和干扰方程进行干扰校正,通过实验测定了ICP-MS在水质检测中具有以下优点:检出限低、可快速简便检测、线性范围较宽、可较灵敏的进行多种元素同时测定等。
4 讨论
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析仪器将质谱技术、ICP技术进行结合,实现水质金属元素的检测。与传统无机分析技术相比较,ICP-MS能够对多元素进行同时分析,具有较高的灵敏度及较宽的线性测定范围,存在干擾小、检测精度、准确度高、检出限低等优势,已经广泛应用在环境检测、生物检测、地质检测、医学检测、视频检测等多项领域,并发挥了重要的作用。
参考文献
[1] 徐向阳.电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)在水质卫生检测中应用[J].中国卫生检验杂志.2010.20(10):2661-2662,2665
[2] 刘军波,赵芸,邹礼根,王贤波.ICP- MS在水质安全金属指标检测中的应用[J].饮料工业.2012.15(12):38-40
[3] 姚少华.ICP/MS法测定水中锌含量简析[J].山西科技.2010.25(3):75-76.