《肥料中多元素的測(cè)定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法》

ICS

CCS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GDNBXXXX—2023

肥料中多元素的測(cè)定

電感耦合等離子體質(zhì)譜法

DeterminationofmultipleelementsinfertilizersbyInductivelycoupled

plasmamassspectrometry

（征求意見稿）

在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

廣東省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)??發(fā)布

T/GDNBXXXX—2023

肥料中多元素的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法

1范圍

本文件規(guī)定了用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）同時(shí)快速測(cè)定肥料中釩（V）、鉻（Cr）、錳

（Mn）、鈷（Co）、鎳（Ni）、鋅（Zn）、砷（As）、硒（Se）、鉬（Mo）、鎘（Cd）、錫（Sn）、銫

（Cs）、汞（Hg）、鉈（Tl）、鉛（Pb）等15種元素含量的方法。

本文件適用于有機(jī)肥、無機(jī)肥、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥等肥料產(chǎn)品中釩（V）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鈷

（Co）、鎳（Ni）、鋅（Zn）、砷（As）、硒（Se）、鉬（Mo）、鎘（Cd）、錫（Sn）、銫（Cs）、汞

（Hg）、鉈（Tl）、鉛（Pb）含量的測(cè)定。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術(shù)語和定義

本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。

4原理

試樣經(jīng)消解后，由電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定，以元素特定質(zhì)量數(shù)（質(zhì)荷比，m/z）定性，采用

電感耦合等離子體質(zhì)譜法氦氣碰撞反應(yīng)池模式（KED），以鍺（Ge）、銦（In）、鉍（Bi）元素作為內(nèi)

標(biāo)，以待測(cè)元素質(zhì)譜信號(hào)與對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)譜信號(hào)的強(qiáng)度比值與待測(cè)元素的濃度成正比進(jìn)行定量分析。

5試劑和材料

5.1試劑

5.1.1硝酸（HNO3）：優(yōu)級(jí)純或更高純度。

5.1.2鹽酸（HCl）：優(yōu)級(jí)純。

5.1.3高氯酸（HClO4）：優(yōu)級(jí)純。

5.1.4氬氣（Ar）：氬氣（≥99.995%）或液氬。

5.1.5氦氣（He）：氦氣（≥99.995%）。

5.1.6金元素（Au）溶液（1000mg/L）。

5.1.7異丙醇：色譜純。

5.2溶液配制

5.2.1汞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定劑：取2mL金元素（Au）溶液，用硝酸溶液（5+95）稀釋至1L，用于汞標(biāo)準(zhǔn)溶液

的配制。

5.2.2混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：精確吸取適量單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液或多元素混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液，用汞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定

劑逐級(jí)稀釋配成混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列，各元素質(zhì)量濃度見表A.1。

注：依據(jù)樣品溶液中元素質(zhì)量濃度水平，可適當(dāng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)系列各元素質(zhì)量濃度范圍。

5.2.3內(nèi)標(biāo)使用液：吸取0.25?mL鉍、鍺、銦標(biāo)準(zhǔn)溶液加入50?mL容量瓶中，加入15mL異丙醇（作為

肥料樣品溶液的基體改進(jìn)劑），用水定容至刻度，制成50μg/L的內(nèi)標(biāo)溶液。

5.3標(biāo)準(zhǔn)品

1

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5.3.1內(nèi)標(biāo)元素貯備液（10μg/mL）：鉍、鍺、銦標(biāo)準(zhǔn)溶液。

5.3.2待測(cè)元素貯備液（1000μg/mL）：釩、鉻、錳、鈷、鎳、鋅、砷、硒、鉬、鎘、錫、銫、汞、

鉈、鉛，采用經(jīng)國家認(rèn)證并授予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的單元素或多元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液。

6儀器和設(shè)備

6.1電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。

6.2微波消解儀：配有聚四氟乙烯消解內(nèi)罐（使用前用硝酸溶液（1+5）浸泡過夜，用自來水反復(fù)沖洗

后，用一級(jí)水沖洗干凈并晾干）。

6.3樣品粉碎設(shè)備：研磨機(jī)、高速粉碎機(jī)。

6.4分析天平：感量為0.1?mg和1?mg。

6.5可調(diào)式控溫電熱板。

6.6玻璃器皿：使用前用硝酸溶液（1+5）浸泡過夜，用自來水反復(fù)沖洗后，用一級(jí)水沖洗干凈并晾干。

6.7超純水制備系統(tǒng)。

6.8恒溫干燥箱。

7采樣

7.1根據(jù)產(chǎn)品顆粒大小、采樣量、容器大小和產(chǎn)品物理狀態(tài)等特征選擇合適的采樣設(shè)備，采集具有代

表性的肥料樣品約2kg。采樣設(shè)備和樣品容器應(yīng)清潔、干燥、不受外界氣味的影響，且用于制造采樣

設(shè)備和樣品容器的材料不影響樣品的質(zhì)量。

7.2實(shí)驗(yàn)室得到有代表性的樣品十分重要，樣品在運(yùn)輸、貯存中不能損壞變質(zhì)。為防止試樣變質(zhì)及其

它變化，應(yīng)低溫保存且確保不受潮。

8分析步驟

8.1試樣制備

8.1.1用四分法縮減至250g左右，于40℃烘干至恒重后（烘干前后應(yīng)記錄肥料重量，計(jì)算含水量w），

研磨樣品直至能全部通過0.15?mm孔徑尼龍篩，混勻，將不少于100g的試樣量裝入密閉廣口容器，立

即良好密封。

8.1.2保存試樣應(yīng)使樣品的變化量最小，干燥條件下避光保存、備用，防止試樣變質(zhì)，避免樣品暴露

在陽光下及受到溫度的影響。

8.2試樣消解（微波消解法）

準(zhǔn)確稱取肥料樣品粉末0.1g～0.3g（精確至0.001?g）于聚四氟乙烯微波消解罐中，依次加入5mL

硝酸、2?mL鹽酸、1?mL高氯酸，蓋上內(nèi)蓋并放置過夜后，將消解罐外蓋擰緊，按設(shè)定的微波消解程序進(jìn)

行消解（消解參考條件見表B.1）。待消解程序結(jié)束并冷卻后，緩慢擰開消解罐外蓋并用少量水沖洗內(nèi)

蓋，將消解罐放在趕酸儀中150℃趕酸2?h后取出，待消解液冷卻后，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用水沖洗

消解罐3-5次，確保消解液轉(zhuǎn)移完全。加入0.1?mL質(zhì)量濃度為1000mg/L金元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用水定容

至刻度，混勻備用，同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。

8.3儀器參考條件

8.3.1儀器操作條件：儀器操作條件見表B.2；元素分析模式均為氦氣碰撞反應(yīng)池模式（KED）。

8.3.2測(cè)定參考條件：在調(diào)諧儀器達(dá)到測(cè)定要求后，編輯測(cè)定方法，根據(jù)待測(cè)元素的性質(zhì)選擇相應(yīng)的

內(nèi)標(biāo)元素，待測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的m/z見表B.3。

8.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

2

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將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中，測(cè)定待測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)響應(yīng)值，以待測(cè)

元素的濃度為橫坐標(biāo)，待測(cè)元素與所選內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號(hào)值的比值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

8.5試樣溶液的測(cè)定

將空白溶液和試樣溶液分別注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中，測(cè)定待測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)響應(yīng)

值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到消解液中待測(cè)元素的濃度。

9結(jié)果計(jì)算

試樣中各元素的含量按公式（1）計(jì)算：

?…………（1）

(C?C0)×V×

式中：

X=m×(1?w)

X——試樣中各元素的含量,單位為毫克每千克（mg/kg）；

C——試樣溶液中被測(cè)元素質(zhì)量濃度，單位為微克每升（μg/L）；

C0——試樣空白溶液中被測(cè)元素質(zhì)量濃度，單位為微克每升（μg/L）；

V——試樣消解液定容體積，單位為毫升（mL）；

?——稀釋倍數(shù)；

w——樣品含水量；

m——試樣質(zhì)量，單位為克（g）；

注：以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字。

10精密度

樣品中各元素含量大于１mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過

算術(shù)平均值的10％；小于或等于1mg/kg且大于0.1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定

結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過算術(shù)平均值的15％；小于或等于0.1mg/kg時(shí)，在重復(fù)性條件下獲得的兩次

獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過算術(shù)平均值的20％。

11準(zhǔn)確度

本方法對(duì)有機(jī)肥、無機(jī)肥、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，其中釩、鉻、鈷、鎳、砷、

硒、鉬、錫、銫、鉛在5mg/kg～20mg/kg添加濃度水平，錳、鋅在30mg/kg～1000mg/kg添加濃度

水平，鎘、汞在1mg/kg～4mg/kg添加濃度水平，鉈在0.1mg/kg～0.4mg/kg添加濃度水平，有機(jī)肥、

無機(jī)肥、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥樣品中各元素的回收率均在85.7%～118.2%之間。

12檢出限

樣品以0.1g定容體積至50mL計(jì)算，本方法各元素的檢出限和定量限見表1。

表1電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）檢出限及定量限

序號(hào)元素名稱元素符號(hào)檢出限（mg/kg）定量限（mg/kg）

1釩V0.0030.01

2鉻Cr0.040.1

3錳Mn0.0050.02

4鈷Co0.00050.002

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序號(hào)元素名稱元素符號(hào)檢出限（mg/kg）定量限（mg/kg）

5鎳Ni0.0070.02

6鋅Zn0.060.2

7砷As0.0040.01

8硒Se0.030.1

9鉬Mo0.0030.01

10鎘Cd0.0010.003

11錫Sn0.0050.02

12銫Cs0.00030.001

13汞Hg0.0020.007

14鉈Tl0.00010.0004

15鉛Pb0.020.06

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A

A

附錄A

（資料性）

標(biāo)準(zhǔn)溶液系列質(zhì)量濃度

ICP-MS方法中元素的標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度參見表A.1。

表A.1ICP-MS方法中元素的標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度

標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度

序號(hào)元素單位

系列1系列2系列3系列4系列5系列6系列7系列8

1釩（V）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.0200.0

2鉻（Cr）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.0200.0

3錳（Mn）μg/L05.00010.0025.0050.00100.00500.01000

4鈷（Co）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.0200.0

5鎳（Ni）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.0200.0

6鋅（Zn）μg/L020.0040.00100.0200.0400.020004000

7砷（As）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.0200.0

8硒（Se）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.0200.0

9鉬（Mo）μg/L00.5001.0002.5005.00010.0050.00100.0

10鎘（Cd）μg/L00.2000.4001.0002.0004.00020.0040.00

11錫（Sn）μg/L00.5001.0002.5005.00010.0050.00100.0

12銫（Cs）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.00200.0

13汞（Hg）μg/L00.1000.2000.4000.8001.2001.6002.000

14鉈（Tl）μg/L00.0200.0400.1000.2000.4002.0004.000

15鉛（Pb）μg/L01.0002.0005.00010.0020.00100.0200.0

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附錄B

（資料性/規(guī)范性）

儀器參考條件

B.1微波消解參考條件

微波消解參考條件參考表B.1。

表B.1微波消解參考條件

功率設(shè)定溫度升溫時(shí)間恒溫時(shí)間

步驟

（W）（℃）（min）（min）

112001201010

21200160515

31200180515

41200200515

B.2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀操作參考條件

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀操作參考條件見表B.2

表B.2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀操作參考條件

參數(shù)名稱參數(shù)

射頻功率1600W

載氣流速1.12L/min

輔助氣流速1.2L/min

等離子體氣流速15.0L/min

碰撞氣（He）流速2.0mL/min

蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速（r/s）45

重復(fù)采集次數(shù)3

碰撞池模式He模式

采樣錐/截取錐/超級(jí)截取錐鎳錐

霧化器同心霧化器

質(zhì)譜模式單四級(jí)桿

霧化室溫度2℃

9Be＞4500；115In＞80000；238U＞60000；

調(diào)諧參數(shù)220Bkgd≤3；CeO/Ce≤0.025；

Ce2+/Ce≤0.03

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B.3待測(cè)元素推薦選擇的同位素和內(nèi)標(biāo)元素

待測(cè)元素推薦選擇的同位素和內(nèi)標(biāo)元素參考表B.3

表B.3待測(cè)元素推薦選擇的同位素和內(nèi)標(biāo)元素

序號(hào)元素m/z內(nèi)標(biāo)元素

1V5173Ge

2Cr5273Ge

3Mn5573Ge