我国当前污染土壤的重金属主要包括Pb、Cd、Cr和类金属As等生物毒性显著的元素以及有一定毒性的Zn、Cu、Ni等元素 (1) 。CP-MS (电感耦合等离子体质谱法) 是近年来快速发展的适用于痕量分析的测试方法, 方法具有检出限低、分析速度快、干扰少等优点 (2-5) 。在元素的分析测定中的应用越来也越广泛, 我国目前对分析溶液的制备方法主有敞口酸消解技术、高压釜酸分解技术和微波辅助酸溶解技术, 试液主要采用单酸或混酸消解的前处理方法并结合其他分离技术来获得, 但是由于存在一定的基体效应, 使得测量结果系统偏低。ICP-MS属于超痕量分析技术, 要把几十种元素的标准溶液准确的从高到低的逐级稀释到合适的浓度且配制在一起, 由于元素太多, 因此配制的难度非常大。本方法采用国家地球化学一级标准物质, 随样品一起消解配成工作溶液, 可以与样品的基体组分基本保持一致, 有效降低干扰, 也有效的解决了几十种元素标准溶液配制困难的问题。
i CAPQ电感耦合等离子体质谱仪。仪器工作条件:功率为1550W, 冷却气14L/min, 辅助气0.8L/min, 雾化气1.0L/min, 蠕动泵40r/min, 单个元素积分时间0.4s, 间隔0.1s, 测定模式STD。
聚四氟乙烯坩埚30m L;
氩气 (纯度99.99%) ;
水为二次去离子水;
硝酸, 氢氟酸, 高氯酸, 盐酸都是优级纯;
内标溶液ρ (In) =40μg/m L.
标准样品应与待测样品在结构、矿物组成、粒度和化学组成相似, 且标准样品中各元素应具有足够宽的含量范围和含量梯度 (6) 。根据要求, 选择以下国家一级标准物质消解后制成工作溶液进行测定:GSS-1、GSS-2、GSS-5、GSS-7, 选择GSS-16、GSD-7a、GSD-5a作为样品进行测定。
称取0.1000g样品于50m L聚四氟乙烯坩埚, 用水润湿, 加入5ml HF、5m LHN03、1m LHCl O4于200℃蒸干消解至近干, 用5m L1+1逆王水微热提取, 加入10m L的In (40μg/m L) 内标溶液, 分取1m L, 加水至10m L, 于ICP-MS上测量Cr、P、Pb、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、La、W、Bi等元素。
工作曲线的绘制:选择合适的国家一级标准物质 (水系沉积物、土壤) , 随同样品一起消解, 制成标准溶液, 按仪器的最佳工作条件进行测定。
ICP-MS分析土壤中的多元素时的干扰不可忽略, 元素含量的差异会引起基体效应, 采用基体和元素含量相近的国家一级标准物质作为工作溶液, 能有效降低干扰。采用115In作为被测元素的单一内标元素, 虽然受到115Cd的干扰, 但内标加入量远远超过了地质样品中的含量, 因此所受干扰有限, 而且在实际测量中, 加入内标后, 能有效监控和校正仪器信号短期和长期的漂移, 对改进提高精密度的作用很明显。
使用国家一级标准物质GSS-5、GSD-7a、GSS-28对测试结果准确度进行评估, 测量值在标准参考值的误差范围内, 如下图所示:
本文使用HF-HN03-HCl O4消解, 电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中的十几种痕量元素的分析方法。从对比可以看出, 准确度和精密度完全能满足质量要求, 而且溶样速度快, 操作简单, 试剂用量小, 大大提高了生产效率, 减少了废气的排放。
摘要：应用电感耦合等离子体质谱仪测定地质样品时, 基体元素会严重干扰测量结果。本方法采用HF-HN03-HClO4消解, 快速溶解出样品中的待测元素。选择合适的国家地球化学一级标准物质, 随样品一起消解配成工作溶液, 可以与样品的基体组分基本保持一致, 有效降低干扰, 也有效的解决了几十种元素标准溶液配制困难的问题。
关键词：电感耦合等离子体质谱,HF-HN03-HClO4,多元素
[1] 鲁照玲, 胡红云, 姚红.土壤中重金属元素电感耦合等离子体质谱定量分析方法的研究.岩矿测试2012, 31 (2) :241.
