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        電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定水中碘元素

        2020-09-12 01:58:22孫思瑤鐘慧琴龔雨梅
        化工管理 2020年24期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)

        孫思瑤 鐘慧琴 龔雨梅

        (中陜核工業(yè)集團(tuán)綜合分析測試中心有限公司,陜西 西安 710025)

        0 引言

        碘是人類生理機(jī)能正常運(yùn)行所必需的微量元素,碘攝入量不足或碘攝入量過剩都會(huì)引起甲狀腺疾病[1-2]。當(dāng)飲用水中碘的含量低于10μg/L時(shí),人群中會(huì)容易出現(xiàn)甲腫病[3],所以飲用水中的碘含量是衡量地區(qū)碘營養(yǎng)水平的重要指標(biāo)。因此對(duì)水中的碘的準(zhǔn)確測定就尤為重要。目前水中碘的主要分析方法有硫酸鈰催化分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法、比色法、容量法等[4],但光度法影響因素多且用到劇毒試劑給人體和環(huán)境都會(huì)帶來一定危害,離子色譜法線性范圍窄,靈敏度不高[5],氣相色譜法和容量法的操作都過于繁瑣,比色法靈敏度低。所以建立新的簡捷快速準(zhǔn)確的碘的測定方法十分重要。

        碘的電負(fù)性小,在不同介質(zhì)中行為差別大,在使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定時(shí)記憶效應(yīng)嚴(yán)重,固本文采用稀氨水清洗系統(tǒng),來消除記憶效應(yīng),用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定水中碘[6],直接進(jìn)樣無需前處理,快捷簡便,檢出限低,線性范圍寬,對(duì)低含量的碘測定準(zhǔn)確度高。

        1 材料與方法

        1.1 儀器

        電感耦合等離子體質(zhì)譜儀i CAP Q(美國Thermo Fisher公司);UPH-1-40L純水機(jī)(成都超純科技有限公司)。

        1.2 試劑

        實(shí)驗(yàn)用水為用純水機(jī)制備的電阻率為18MΩ·cm的高純水

        碘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心):1.000g/L;

        碘標(biāo)準(zhǔn)溶液系列:將碘的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋,用純水做溶劑,配制成碘的質(zhì)量濃度分別為0.0、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列;

        氨水:0.5%(體積分?jǐn)?shù)),由優(yōu)級(jí)純的氨水配制而成;

        Rh、Re內(nèi)標(biāo)溶液:10μg/L,使用前純水將Rh、Re標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)逐級(jí)稀釋而成;

        儀器調(diào)試溶液:Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U 混合溶液,各元素質(zhì)量濃度均為1.0μg/L,介質(zhì)為2%(體積分?jǐn)?shù))HNO3和0.5%(體積分?jǐn)?shù))HCl。

        1.3 儀器條件

        為減少干擾,使用調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)諧,得到最優(yōu)化的儀器分析條件,見表1。

        表1 ICP-MS儀器工作參數(shù)

        1.4 實(shí)驗(yàn)方法

        按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 水樣的采集與保存》GB/T 5750.2—2006采集3份水樣(均來自陜西西安地區(qū)生活飲用水),取10ml用ICP-MS直接進(jìn)樣檢測。若采集來的水樣有肉眼可見的懸浮物或其他雜質(zhì),則需使用0.45μm的水系針筒式濾膜過濾器過濾后再測定。在儀器抽真空度達(dá)到要求后,點(diǎn)火預(yù)熱,使用調(diào)諧液調(diào)節(jié)儀器,待靈敏度、雙電荷、氧化物、分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后,編輯測定方法選擇127碘元素,引入Rh、Re作為在線內(nèi)標(biāo),并用0.5%的氨水作為清洗液,在每次進(jìn)樣完成后,用清洗液清洗系統(tǒng)20s,以消除記憶效應(yīng),分別測定試劑空白,標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

        以碘的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),其對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖1所示,線性方程的相關(guān)系數(shù)為0.9999,線性關(guān)系較好。信號(hào)強(qiáng)度高,靈敏度高,滿足實(shí)驗(yàn)要求。

        2.2 檢出限

        圖1 碘元素標(biāo)準(zhǔn)曲線

        將試劑空白連續(xù)測試12次,將12次空白溶液信號(hào)的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值計(jì)算方法的檢出限,得到碘元素的儀器檢出限為0.09μg/L。

        2.3 精密度

        通過對(duì)采集來的4組自來水和水源水的6次平行測定,測定結(jié)果如表2所示,得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均<5%,精密度良好。

        2.4 回收率

        分別向4組樣品中加入低、中、高濃度的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)樣3次求得平均值,進(jìn)行回收率的測定,測定結(jié)果如表3所示,樣品的加標(biāo)回收率在98.2%~103.0%之間。

        表2 方法精密度

        表3 方法回收率

        2.5 干擾與注意事項(xiàng)

        由于碘在水中容易被一些氧化物所氧化而造成揮發(fā),所以樣品應(yīng)該在采集后24h內(nèi)完成測定。通過向水中加入銅、鐵、溴、銀等元素進(jìn)行干擾試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果與加入前并沒有顯著差異。

        3 結(jié)語

        文章采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)直接進(jìn)樣,并用0.5%的氨水清洗進(jìn)樣系統(tǒng),此法操作簡捷,干擾少,分析速度快,方法檢出限低,為0.09μg/L,測定線性范圍快,對(duì)不同濃度的樣品測定,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.97%~3.47%之間,精密度較好,加標(biāo)回收法反應(yīng)準(zhǔn)確度,回收率在98.2%~103.0%之間,所以此方法對(duì)水中碘元素的測定行之有效。

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