電感耦合等離子體質(zhì)譜法

鉛、鎘、砷、汞、銅測定法——電感耦合等離子體質(zhì)譜法對儀器的一般要求1干擾和校正2供試品溶液的制備3注意事項4測定法5測定步驟6目錄什么是電感耦合等離子體質(zhì)譜法？電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）是以等離子體為離子源的一種質(zhì)譜型元素分析方法。主要用于進(jìn)行多種元素的同時測定，并可與其他色譜分離技術(shù)聯(lián)用，進(jìn)行元素價態(tài)分析。測定時樣品由載氣（氬氣）引入霧化系統(tǒng)進(jìn)行霧化后，以氣溶膠形式進(jìn)入等離子體中心區(qū)，在高溫和惰性氣氛中被去溶劑化、汽化解離和電離，轉(zhuǎn)化成帶正電荷的正離子，經(jīng)離子采集系統(tǒng)進(jìn)入質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀根據(jù)質(zhì)荷比進(jìn)行分離，根據(jù)元素質(zhì)譜峰強(qiáng)度測定樣品中相應(yīng)元素的含量。本法具有很高的靈敏度，適用于各類藥品中從痕量到微量的元素分析，尤其是痕量重金屬元素的測定。01電感耦合等離子體質(zhì)譜儀由樣品引入系統(tǒng)、電感耦合等離子體(ICP)離子源、接口、離子透鏡系統(tǒng)、四極桿質(zhì)量分析器、檢測器

等構(gòu)成。02其他支持系統(tǒng)有真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，氣體控制系統(tǒng)，計算機(jī)控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

等。

一、對儀器的一般要求一、對儀器的一般要求樣品引入系統(tǒng)：按樣品的狀態(tài)不同可以分為以液體、氣體或固體進(jìn)樣，通常采用液體進(jìn)樣方式。樣品引入系統(tǒng)主要由樣品提升和霧化兩個部分組成。霧化部分包括霧化器和霧化室。實際應(yīng)用中宜根據(jù)樣品基質(zhì)，待測元素，靈敏度等因素選擇合適的霧化器和霧化室。

電感耦合等離子體離子源：電感耦合等離子體的“點燃”，需具備持續(xù)穩(wěn)定的高純氬氣流、炬管、感應(yīng)圈、高頻發(fā)生器，冷卻系統(tǒng)等條件。測定條件如射頻功率，氣體流量，炬管位置，蠕動泵流速等工作參數(shù)可以根據(jù)供試品的具體情況進(jìn)行優(yōu)化，使靈敏度最佳，干擾最小。離子透鏡系統(tǒng)：位于截取錐后面高真空區(qū)里的離子透鏡系統(tǒng)的作用是將來自截取錐的離子聚焦到質(zhì)量過濾器，并阻止中性原子進(jìn)入和減少來自ICP的光子通過量。離子透鏡參數(shù)的設(shè)置應(yīng)適當(dāng)，要注意兼顧低、中、高質(zhì)量的離子都具有高靈敏度。接口系統(tǒng)：接口系統(tǒng)的功能是將等離子體中的樣品離子有效地傳輸?shù)劫|(zhì)譜儀。其關(guān)鍵部件是采樣錐和截取錐，平時應(yīng)經(jīng)常清洗，并注意確保錐孔不損壞，否則將影響儀器的檢測性能。一、對儀器的一般要求四極桿質(zhì)量分析器：質(zhì)量分析器通常為四極桿分析器，可以實現(xiàn)質(zhì)譜掃描功能。測定中應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)乃臉O桿質(zhì)量分析器參數(shù)，優(yōu)化質(zhì)譜分辨率和響應(yīng)并校準(zhǔn)質(zhì)量軸。檢測器：通常使用的檢測器是雙通道模式的電子倍增器，四極桿系統(tǒng)將離子按質(zhì)荷比分離后引入檢測器，檢測器將離子轉(zhuǎn)換成電子脈沖，由積分線路計數(shù)測定中應(yīng)注意設(shè)置適當(dāng)?shù)臋z測器參數(shù)，以優(yōu)化靈敏度，對雙模式檢測信號進(jìn)行歸一化校準(zhǔn)。其他支持系統(tǒng)：真空系統(tǒng)由機(jī)械泵和分子渦淪泵組成，用于維持質(zhì)譜分析器工作所須的真空度，真空度應(yīng)達(dá)到儀器使用要求值。氣體控制系統(tǒng)運行應(yīng)穩(wěn)定，氬氣的純度應(yīng)不小于99.99％。一、對儀器的一般要求二、干擾和校正

電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定中的干擾大致可分為兩類：一類是質(zhì)譜型干擾，主要包括同質(zhì)異位素、多原子離子、雙電荷離子。另一類是非質(zhì)譜型干擾，主要包括物理干擾、基體效應(yīng)、記憶效應(yīng)等。干擾的消除和校正方法有優(yōu)化儀器參數(shù)、內(nèi)標(biāo)校正法、干擾方程校正、采用碰撞反應(yīng)池技術(shù)、稀釋校正、采用標(biāo)準(zhǔn)加入法等。所用試劑一般是酸類，包括硝酸、鹽酸、過氧化氫、高氯酸、硫酸、氫氟酸，以及混合酸如王水等，純度應(yīng)為優(yōu)級純。其中硝酸引起的干擾最小，是樣品制備的首選酸。所用水應(yīng)為去離子水（電阻率應(yīng)不小于18MΩ）。供試品溶液制備時應(yīng)同時制備試劑空白，標(biāo)準(zhǔn)溶液的介質(zhì)和酸度應(yīng)與供試品溶液保持一致。固體樣品：除另有規(guī)定外，稱取樣品適量（0.1g～3g），結(jié)合實驗室條件以及樣品基質(zhì)類型選用合適的消解方法。消解方法有敞口容器消解法、密閉容器消解法和微波消解法。樣品消解后根據(jù)待測元素含量定容至適當(dāng)體積后即可進(jìn)行質(zhì)譜測定。液體樣品：根據(jù)樣品的基質(zhì)、有機(jī)物含量和待測元素含量等情況，可選用直接分析、稀釋或濃縮后分析、消化處理后分析等不同的測定方式。

三、供試品溶液的制備

1.標(biāo)準(zhǔn)品貯備液的制備：分別精密量取鉛、砷、鎘、汞、銅單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成每lmL分別含鉛、砷、鎘、汞、銅為1μg、0.5μg、1μg、1μg、10μg的溶液。0201精密量取鉛、砷、鎘、銅標(biāo)準(zhǔn)品貯備液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成每lmL含鉛、砷0ng、1ng、5ng、10ng、20ng，含鎘0ng、0.5ng、2.5ng、5ng、l0ng,含銅0ng、50ng、100ng、200ng,500ng的系列濃度混合溶液。精密量取汞標(biāo)準(zhǔn)品貯備液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成每lmL分別含汞0ng、0.2ng、0.5ng、lng、2ng、5ng的溶液(臨用配制)。精密量取鍺、銦、鉍單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用水稀釋制成每lmL各含1μg的混合溶液。2.標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備：3.內(nèi)標(biāo)溶液的制備：4.供試品溶液的制備：供試品粗粉0.5g精密稱定微波消解罐硝酸5～10mL消解至完全消解液冷至60℃以下水取出，放冷金單元標(biāo)液50mL量瓶微波消解儀200μL水稀釋并定容除不加金單元標(biāo)準(zhǔn)溶液外，同法制備試劑空白溶液。1供試品在使用前需于60℃干燥2小時。2消化時需使用耐壓耐高溫微波消解罐。3供試品中加入硝酸后，若反應(yīng)劇烈，應(yīng)放置至反應(yīng)停止。4供試品溶液中如有少量沉淀，可離心分取上清液。四、注意事項五、測定法對待測元素，目標(biāo)同位素的選擇一般需根據(jù)待測樣品基體中可能出現(xiàn)的干擾情況，選取干擾少，豐度較高的同位素進(jìn)行測定；有些同位素需采用干擾方程校正；對于干擾不確定的情況亦可選擇多個同位素測定，以便比較。常用測定方法包括：（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法在選定的分析條件下，測定待測元素的三個或三個以上含有不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液的介質(zhì)和酸度應(yīng)與供試品溶液一致），以選定的分析峰的響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算回歸方程，相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.99。在同樣的分析條件下，同時測定供試品溶液和試劑空白，扣除試劑空白，從標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程中查得相應(yīng)的濃度，計算樣品中各待測元素的含量。內(nèi)標(biāo)校正的標(biāo)準(zhǔn)曲線法在每個樣品(包括標(biāo)準(zhǔn)溶液、供試品溶液和試劑空白)中添加相同濃度的內(nèi)標(biāo)(ISTD)元素，以標(biāo)準(zhǔn)溶液待測元素分析峰響應(yīng)值與內(nèi)標(biāo)元素參比峰響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算回歸方程。利用供試品中待測元素分析峰響應(yīng)值和內(nèi)標(biāo)元素參比峰響應(yīng)值的比值，扣除試劑空白后，從標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程中查得相應(yīng)的濃度，計算樣品中各待測元素的含量。使用內(nèi)標(biāo)可有效地校正響應(yīng)信號的波動，內(nèi)標(biāo)校正的標(biāo)準(zhǔn)曲線法為最常用的測定法。選擇內(nèi)標(biāo)時應(yīng)考慮如下因素：（1）待測樣品中不含有該元素（2）與待測元素質(zhì)量數(shù)接近（3）電離能與待測元素電離能相近（4）元素的化學(xué)特性內(nèi)標(biāo)的加入可以通過在每個樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別加入，也可通過蠕動泵在線加入。五、測定法（2）標(biāo)準(zhǔn)加入法取同體積的待測供試品溶液4份，分別置4個同體積的量瓶中，除第1個量瓶外，在其他3個量瓶中分別精密加入不同濃度的待測元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別稀釋至刻度，搖勻，制成系列待測溶液。在選定的分析條件下分別測定，以分析峰的響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，待測元素加入量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，將標(biāo)準(zhǔn)曲線延長交于橫坐標(biāo)，交點與原點的距離所相應(yīng)的含量，即為供試品取用量中待測元素的含量，再以此計算供試品中待測元素的含量。此法僅適用于第（1）法中標(biāo)準(zhǔn)曲線呈線性并通過原點的情況。21435測63Cu、75As時以72Ge為內(nèi)標(biāo)，測114Cd以115In為內(nèi)標(biāo)，測202Hg、208Pb以209Bi為內(nèi)標(biāo)，并根據(jù)不同儀器的要求選用適宜校正方程對測定的元素進(jìn)行校正。將儀器的內(nèi)標(biāo)進(jìn)樣管插入內(nèi)標(biāo)溶液中