丁 靈,梁熾瓊,弓創(chuàng)周,夏俊玲
(1.中海油天津化工研究設計院,天津 300131;2.佛山市質量計量監(jiān)督檢測中心)
磷酸二氫鉀廣泛應用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)行業(yè),其安全性能受到普遍關注。因此,確立準確測定磷酸二氫鉀中雜質元素的分析方法意義重大。目前,磷酸二氫鉀中雜質元素的分析方法主要有電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法和原子吸收光譜(AAS)法。其中ICP-AES法具有分析速度快、檢出限低、可多元素同時分析的特點,但對于某些痕量元素的分析,其檢出限難以達到分析要求;AAS法具有樣品消耗量少、檢出限低等優(yōu)點,但分析時間較長,不適合多元素樣品分析。電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)法具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬、樣品前處理方法簡單等優(yōu)點,因此得到廣泛應用。筆者建立了ICP-MS法同時測定磷酸二氫鉀中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 種雜質元素的分析方法,以期滿足相關分析需求。
試劑:磷酸二氫鉀(廣州化學試劑廠);Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混標溶液(100 μg/mL,Merck 公司提供),Li、Bi、In、Rh 內(nèi)標溶液(10 μg/mL,Merck公司提供),試劑均為色譜純;試驗用水為超純水(電阻率>18.0 MΩ·cm)。
儀器:XSeriesⅡ型電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)。
等離子體流量:13.0 L/min;載氣流速:0.89 L/min;射頻功率:1280 W;霧化室溫度:2℃;輔助氣流速:0.8 L/min;PC 電壓:3129 V;AN 電壓:1550 V;采樣深度:6.5 mm;測定點數(shù):3;分析時間:0.1 s;重復次數(shù):3;碰撞池混合氣流速:5.25 L/min。
1.3.1 微波消解
稱取 0.2~0.5 g 試樣,精確到 0.0002 g ,置于消化管中,加入5 mL 1+1硝酸溶液,旋緊管蓋,放置1 h,按照微波消解儀的標準操作步驟消解,消解條件見表1。
表1 微波消解參考條件
冷卻后取出,緩慢打開管蓋排氣,將消化管放入控溫電熱板上,于140℃下趕酸。消解管取出自然冷卻,將消化液轉移至50 mL容量瓶中,用少量水分3次洗滌管,洗液合并于容量瓶中并定容至刻度,混勻備用;同樣做空白實驗溶液。
1.3.2 標準曲線的繪制
取 Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混合標準貯備溶液,用2%(質量分數(shù),下同)的硝酸溶液逐級稀釋至質量濃度為100 μg/L的元素混合標準使用溶液。取適量混合溶液,用2%的硝酸溶液配制成質量濃度分別為 10.00、20.00、40.00、60.00 μg/L的標準系列;同時取適量內(nèi)標貯備液,用2%硝酸配制質量濃度為10.00 μg/L內(nèi)標使用液。采用內(nèi)標法,根據(jù)各元素在電感耦合等離子體質譜儀中的響應值繪制標準曲線。
1.3.3 測試
在完成儀器調(diào)諧、建立分析方法、選定待測元素波長后,分別將標準空白和標準溶液通過蠕動泵吸入矩管中,利用電感耦合等離子體質譜儀繪制標準曲線,再對實驗溶液及空白實驗溶液進行測定。
將待測元素進行加標回收實驗,結果見表2。
表2 樣品加標回收實驗結果
對比表2中的加標回收率可知,其范圍為86.00%~118.77%,符合加標回收率要求。
對空白溶液連續(xù)測定20次,并計算標準偏差,以標準偏差的3倍所對應的濃度為各元素的檢出限,結果見表3。由表3可知,各元素的檢出限范圍均為 0.12~0.43 μg/kg。
表3 檢出限結果
對樣品連續(xù)測定10次,計算其相對標準偏差,結果見表4。由表4可見,樣品的相對標準偏差為3.79%~8.60%。
表4 樣品相對標準偏差
采用ICP-MS法測定了磷酸二氫鉀中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 種雜質元素。該法準確、簡便、快速、可靠,可以用于磷酸二氫鉀中無機雜質元素的質量控制。