萬(wàn) 兵 孫立欣 賈雨薇 夏照明 任志海*

（1吉林省第六地質(zhì)調(diào)查所 實(shí)驗(yàn)室，吉林 延吉133400；2吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春130500）

前言

碘廣泛地分布在大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈中，并且不斷地循環(huán)著。碘對(duì)人體、植物有機(jī)體的物質(zhì)交換起著重要作用，是研究評(píng)價(jià)環(huán)境的重要元素之一。地球化學(xué)樣品中碘的含量一般在μg/g數(shù)量級(jí)，并且碘易被氧化、易被還原、易揮發(fā)和存在的價(jià)態(tài)復(fù)雜，給分析測(cè)定帶來(lái)較大困難。目前碘的測(cè)定方法有電感耦合等離子體質(zhì)譜法[1-5]、離子色譜法[6-7]、X射線熒光光譜法[8]、催化動(dòng)力學(xué)光度法[9-12]等。X射線熒光光譜法直接測(cè)定靈敏度較差，滿足不了分析測(cè)試要求；離子色譜法受地球化學(xué)樣品基體影響較大且耗時(shí)較長(zhǎng)；催化動(dòng)力學(xué)分光光度法對(duì)顯色條件和環(huán)境條件要求非常嚴(yán)格，且操作煩瑣，分析測(cè)定困難。利用艾斯卡試劑半熔分解地球化學(xué)樣品，用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂靜態(tài)交換分離溶液中的陽(yáng)離子，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定碘，結(jié)果令人滿意。同其它方法相比較，具有操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀XⅡ（美國(guó)賽默飛世爾科技公司），主要參數(shù)列于表1。

表1 ICP-MS測(cè)定碘的工作參數(shù)Table 1 Working parameters of ICP-MS for the determination of iodine

1.2 主要試劑

碳酸鈉、氧化鋅均為西隴化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)，優(yōu)級(jí)純；732陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（上海匯珠樹(shù)脂有限公司生產(chǎn)）；水為去離子水。

碘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1 000μg/m L，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）。

GBW07402、GBW07404、GBW07405、GBW07406、GBW07408標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（地球物理地球化學(xué)勘查研究所）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品分解

稱取0.25 g（精確至0.000 1 g）樣品置于預(yù)先加入1.5 g碳酸鈉和氧化鋅混合熔劑（Na2CO3∶ZnO=2∶3）的25 m L瓷坩堝中，攪勻后，再均勻覆蓋約1.5 g的混合熔劑，置于馬弗爐中，自室溫升至800℃后保溫30 min，取出冷卻，將熔塊倒入100 m L燒杯中，用熱水洗凈坩堝，加入20 m L水和無(wú)水乙醇1 m L，煮沸，冷卻，將溶液連同沉淀用水移入50 m L容量瓶中，稀釋到刻度，搖勻后放置澄清。分取清液10 m L于50 m L燒杯中，加入8.0 g處理好的陽(yáng)離子樹(shù)脂，用玻璃棒攪拌后靜態(tài)交換，2 h后干過(guò)濾至25 m L試管中，待測(cè)。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)系列的配制

分別移取1.0μg/m L碘的標(biāo)準(zhǔn)工作液0.00、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00 m L 于50.0 m L容量瓶中，用試劑空白溶液定容，即為0.0、0.4、1.0、2.0、4.0、8.0、12.0、20.0μg/g碘的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用量的選擇

分別稱取6份GBW07402，按樣品處理程序處理成樣品溶液，分別加入陽(yáng)離子交換樹(shù)脂2、4、6、8、10、12 g，用來(lái)驗(yàn)證陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用量對(duì)陽(yáng)離子分離效果的影響，交換后的溶液用電感耦合等離子體光譜法測(cè)定溶液中殘留的鈉離子和鋅離子。結(jié)果表明：在10 m L溶液中加陽(yáng)離子交換樹(shù)脂8 g，分離后的溶液測(cè)定效果最好。因此，實(shí)驗(yàn)選擇陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用量為8 g。

2.2 內(nèi)標(biāo)元素的選擇

電感耦合等離子體質(zhì)譜法經(jīng)常采用內(nèi)標(biāo)法來(lái)校正儀器的漂移和消除溶液基體的影響。內(nèi)標(biāo)元素選取時(shí)一是要樣品中含有的內(nèi)標(biāo)元素可以忽略不計(jì)；二是要不受樣品基體或待測(cè)元素的干擾；三是要與待測(cè)元素有相近的電離能；四是要與待測(cè)元素有相近的質(zhì)量數(shù)。表2給出了待測(cè)元素的質(zhì)量數(shù)和電離能。

表2 待測(cè)元素和內(nèi)標(biāo)元素的質(zhì)量數(shù)和電離能Table 2 Masses and ionization energies of the elements to be analyzed and the internal elements

結(jié)合樣品的實(shí)際情況，表2和內(nèi)標(biāo)選取要求，本文采用內(nèi)標(biāo)元素Rh來(lái)校正溶液的基體效應(yīng)和儀器的漂移。

2.3 方法檢出限

按照樣品分解步驟，隨同樣品分析制備11個(gè)樣品空白溶液進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算測(cè)出標(biāo)準(zhǔn)偏差，然后按3倍信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差得出方法檢出限為0.006 9μg/g。

2.4 方法準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)5個(gè)國(guó)家一級(jí)土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品，按樣品實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表3，所測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)誤差滿足地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范中的多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查樣品化學(xué)成分分析的要求。

表3 方法準(zhǔn)確度Table 3 The accuracy of method / (μg·g-1)

2.5 方法精密度實(shí)驗(yàn)

在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)5個(gè)國(guó)家一級(jí)土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品，按樣品實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行11次測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4。所測(cè)精密度滿足地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范中的多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查樣品化學(xué)成分分析的要求。

3 結(jié)論

方法經(jīng)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)土壤參考樣品驗(yàn)證，方法的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度能夠滿足地球化學(xué)樣品的分析測(cè)定要求。方法操作簡(jiǎn)便，測(cè)試成本低，分析周期短，適合于批量樣品的分析測(cè)定。

表4 方法精密度Table 4 The precision of method(n=11) /%

[1]李冰，何紅蓼，史世云，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定地質(zhì)樣品中痕量碘溴硒砷的研究Ⅰ.不同介質(zhì)及不同陰離子形態(tài)對(duì)測(cè)定信號(hào)的影響[J].巖礦測(cè)試（Rock and Mineral Analysis），2001，20（3）：161-166.

[2]吳赫，王龍山，張艷，等.艾斯卡試劑熔礦、動(dòng)態(tài)樹(shù)脂交換—等離子體質(zhì)譜法測(cè)定土壤樣品中的痕量碘[J].陜西地質(zhì)（Geology of Shanxi），2009（2）：97-102.

[3]張慧敏，黎雪慧，劉桂華，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)測(cè)定痕量碘方法研究[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志（Chinese Journal of Health Laboratory），2014（4）：493-495.

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[8]劉德慧.汞型活性碳紙富集-XRF法測(cè)定地質(zhì)試樣中痕量碘[J]. 巖礦測(cè)試（Rock and Mineral Analysis），1990，10（3）：175-178.

[9]張學(xué)華，王君玉，韓敏.氯胺T-四堿催化分光光度法測(cè)定河南省黃淮平原農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查樣品中痕量碘[J].巖礦測(cè) 試 （Rock and Mineral Analysis），2007，26（5）：391-394.

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