ICP-MS在稻米中多元素測定的應(yīng)用

1、    icpms在稻米中多元素測定的應(yīng)用    陳國 許秀琴 趙健摘 要：目的：建立icp-ms法測定稻米中25種元素的檢測方法，對比微波消解與濕法消解2種前處理方式的優(yōu)劣。方法：選用ge、in、bi元素作為內(nèi)標，對分析信號的本底和基體效應(yīng)具有良好的補償作用，同時引入碰撞反應(yīng)氣he。結(jié)果：各元素檢出限為0.0050.5g/kg，加標回收率在78.3%106.2%，rsd值在1.11%7.35%。經(jīng)有證標準物質(zhì)驗證，實測值在標準值允差范圍之內(nèi)。結(jié)論：該方法簡便快捷、靈敏度高、重現(xiàn)性好，是分析稻米樣品中多元素的可靠、高效方法。關(guān)鍵詞：icp-ms；多元素；

2、稻米；測定s132 a 1007-7731（2018）14-0130-04determination of multi-elements in rice by icp-mschen guo et al.（ningbo academy of agricultural sciences，ningbo 315101 ，china）abstract：established a method for determination of 25 kinds of elements in rice by icp-ms.we comparedtwo pretreatment methodsof microwave

3、 digestion and wet digestion. ge、in and bi were selected as internal standard，which had a good compensation for the analysis of the signal blackground and the matrix effect.furthermore，helium was used as collision-reaction gas，which could effectively get rid of the disturbance of multi-atomic ion.th

4、e detection limit for each element was 0.0050.5g/kg，the relative standard deviation was 78.3106.2%，and the addition standard recovery was 1.117.35%. certified by the standard substance，the analysis results were in the range of the standard values. the method is of convenience，high sensitivity and go

5、od reproducibility，it is a reliable and efficient method for the analysis of multi-elemnts in rice samples.key words：inductively coupled plasma mass spectrometry；multi-elements；rice；determination中國是重要的稻米生產(chǎn)國和消費國，稻米中含有人體所必需的鋅、鐵、銅、鎳、鈷、鉬、硒、錳等微量元素，稻米的質(zhì)量安全影響著人們的身體健康。近年來，由于工業(yè)廢氣、廢液、廢渣的排放，稻米中重金屬污染日趨嚴重，引起了社會對

6、稻米品質(zhì)質(zhì)量安全的關(guān)注，因而分析監(jiān)控稻米中微量元素及有害重金屬元素鉛、鎘的含量顯得尤為重要。1 材料與方法1.1 主要儀器與裝置 350d型電感耦合等離子質(zhì)譜儀（icp-ms）：美國pe公司，配有碰撞模式和反應(yīng)模式2種干擾消除模式；mars-5微波消解儀：美國cem公司；ed36智能樣品處理器：北京萊伯泰科儀器公司；milli-q超純水：美國millipore公司；quiuti x124型電子天平：德國sartorius公司。1.2 材料與試劑 遼寧大米（gbw10043）；li、be、b、mg、al、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、ga、ge、as、se、mo、sr、cd

7、、in、sn、sb、ba、tl、pb、bi單元素標準溶液（1000g/ml，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）。硝酸（ups級蘇州晶瑞化學(xué)股份有限公司），高氯酸（優(yōu)級純國藥集團化學(xué)試劑有限公司），過氧化氫（分析純國藥集團化學(xué)試劑有限公司），實驗用水為milli-q去離子水。實驗室測試樣品來源于當(dāng)?shù)丶Z庫。1.3 實驗方法1.3.1 樣品前處理方法 稻谷樣品經(jīng)脫殼去皮，制成1級精米，再經(jīng)錘式旋風(fēng)磨制成米粉，混勻，保存在樣品袋中。在制樣過程中應(yīng)注意不使樣品受到污染，所有玻璃器皿及消解罐均需于20%的硝酸中浸泡24h，用去離子水反復(fù)沖洗干凈。1.3.2 樣品消解1.3.2.1 微波消解 稱取米粉樣品

8、0.5g（精確至0.0001g），置于聚四氟乙烯消解罐中，加入5ml硝酸，蓋好內(nèi)蓋，浸泡1h，再加入1ml過氧化氫，將消解罐插入保護套中，按照微波消解儀標準步驟進行消解（消解參考條件見表1）。消解完畢，待消解罐冷卻后打開，消化液呈無色或淡黃色，用少量去離子水沖洗內(nèi)蓋，加熱趕酸至近干，用少量硝酸溶液（1%）沖洗消解罐3次，將溶液轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中。并用硝酸溶液（1%）定容至刻度，混勻備用，同時做試劑空白試驗。1.3.2.2 濕式消解 稱取米粉樣品0.5g（精確至0.0001g），置于玻璃消解罐（與ed36智能樣品處理器配套產(chǎn)品）中，加入10ml硝酸-高氯酸混合溶液（9+1），加蓋浸泡至過夜，

9、在智能樣品處理器上160條件下消化，若顏色較深，再加硝酸，當(dāng)消解罐內(nèi)溶液清亮透明時，開蓋趕酸，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶微黃色，取出冷卻，將消化液轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，用少量硝酸溶液（1%）沖洗消解罐3次，并入容量瓶，并用硝酸溶液（1%）定容至刻度，混勻備用，同時做試劑空白試驗。1.3.2.3 樣品測定 （1）標準系列制備。吸取適量的li、be、b等25種單元素標準溶液，配制成多元素混合標準儲備液，用1%硝酸溶液逐級稀釋成混合標準工作溶液系列，各元素質(zhì)量濃度見表2。ge、in、bi內(nèi)標元素在樣液中的濃度為10g/l。（2）測定。優(yōu)化儀器參數(shù)，調(diào)整儀器至最佳狀態(tài)，建立icp-ms內(nèi)標校

10、正分析方法。待儀器穩(wěn)定后，按順序依次測定標準溶液、試劑空白和試樣溶液，試樣測定過程依次輸入稱樣量及稀釋倍數(shù)，采用儀器自動繪制的標準曲線，獲得樣品測定的最終檢測結(jié)果。2 結(jié)果與分析2.1 前處理方法的比較與選擇 實驗過程中，樣品前處理分別采用了微波消解和濕法消解處理，微波消解在于加熱快、升溫高、消解能力強、可節(jié)省消解時間，同時避免了揮發(fā)損失和樣品污染，提高了實驗準確度和精密度，回收率實驗表現(xiàn)更好。濕法消解更適于批量處理，消解過程雖耗時，但比較省力，消解完全后，直接趕酸，樣品轉(zhuǎn)移步驟少，耗材使用成本低。通過回收率實驗比較，從圖1可看出，濕法消解元素間添加回收率波動較大，不及微波消解穩(wěn)定，但也滿足實

11、驗需要。2種消解方式各有優(yōu)劣，根據(jù)各自實驗室條件進行選擇。2.2 干擾的消除 在稻米樣品分析過程中，發(fā)現(xiàn)ti47、cr52、fe57、cu63、ga69、as75、se78、mo98等元素，采用ked模式分析，在儀器動態(tài)反應(yīng)池中通入he，能很好的避免同量異位素的干擾。為了校正來自檢測樣品與標準溶液之間粘度、表面張力和溶解性總固體的差異，及基體抑制的干擾，方法中l(wèi)i、be、b、mg、al、ti、v、cr、mn、fe采用了ge作為內(nèi)標元素，co、ni、cu、zn、ga、as、se、mo、sr、cd、sn、sb、ba采用了in作為內(nèi)標元素，tl、pb采用了bi作為內(nèi)標元素。2.3 實驗方法的確認2.

12、3.1 方法檢出限 待儀器穩(wěn)定后，對空白溶液進行11次連續(xù)測定，求標準偏差，然后采用各個元素標準曲線斜率k，計算檢出限。各元素的檢出限見下表3。檢出限：d·l=3k（ng）式中：k工作曲線斜率；空白溶液11次測量的標準偏差。2.3.2 回收率實驗 為了確認測定結(jié)果的有效性，對樣品中待測元素進行加標回收試驗。以甬優(yōu)12雜交大米樣品開展加標回收試驗，每個元素做3個梯度加標回收，每個梯度6組平行，對方法的精密度進行統(tǒng)計。從表4可以看出，各元素添加回收率范圍在78.3%106.2%，rsd值范圍在1.11%7.35%，結(jié)果能滿足實驗要求。2.3.3 標準物質(zhì)分析 儀器經(jīng)調(diào)諧，優(yōu)化各項參數(shù)后，

13、對有證標準物質(zhì)遼寧大米（gbw10043）進行測定，驗證方法的準確性。結(jié)果表明，元素的測定值均在標（下轉(zhuǎn)136頁）（上接132頁）準值允差范圍之內(nèi)（表5）。3 結(jié)論本實驗建立了稻米中25種重金屬元素li、be、b、mg、al、ti、v、cr、mn、fe、co、ni、cu、zn、ga、as、se、mo、sr、cd、sn、sb、ba、tl、pb的icp-ms分析方法。比較了微波消解和濕法消解2種前處理方法，結(jié)果表明，微波消解在添加回收率方面表現(xiàn)更優(yōu)，而濕法消解則更為簡便、省力。另外，采用內(nèi)標定量可有效對基體進行補償，采用ked動態(tài)反應(yīng)池技術(shù)可大大降低基體效應(yīng)及多原子離子干擾。應(yīng)用本方法對有證標準物質(zhì)進行測試和對稻米樣品進行加標回收，結(jié)果均令人滿意。參考文獻1李龍，高曉陽，陳艾亭，等.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定麻黃中的銅、錳、鋅、鎳j.質(zhì)譜學(xué)報，2013，34（3）：157-162.2許秀蘭.微波消解icp-ms法測定香菇中重金屬含量j.中國食用菌，2012，06：34-35.3劉奮，戴京晶，林奕芝，等.icp-ms測定食品中多種金屬元素j.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2002，29（1）：43-45.4陳國友.微波消解icp-ms法同時測定蔬菜中14種元素j.分析測試學(xué)報，2007，26（5）：742-7455宋波，伏鳳艷，張學(xué)洪，等.桂林市菜地土壤和蔬菜砷含量調(diào)查與健康