黃 嬌
(遼寧省地質礦產(chǎn)研究院有限責任公司,遼寧 沈陽110032)
被廣泛用于食品、環(huán)保、地質等領域的電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)已普及[1]。它不僅具有較高的靈敏度,干擾少,而且能快速分析測定多種元素。在ICP-MS多元素測定分析中,合適樣品前處理方式的選用非常重要,其主要目的是使待測元素完全分解溶出。常用的方法有混合酸溶礦法(不能完全分解樣品)、微波消解法[2,3(]冷卻慢,批量處理樣品件數(shù)少,每次10件),堿融法[4~6]及高壓密閉酸溶法[5,7~9(]流程長),這種分析方法很難適應本單位的實際生產(chǎn)。在同時測量土壤中多種元素時,為了減少前處理工序,提高測試準確精密性,2016年,陽國運[10]等人公布了一種同時測定土壤中碘硼錫鍺元素的方法,采用了堿熔陽離子樹脂交換-電感耦合等離子體質譜法。本文用過氧化鈉在高溫爐內對樣品進行堿熔,然后用732型陽離子樹脂交換,隨后采用電感耦合等離子體質譜法作為分析方法同時檢測土壤樣品中的硼鍺錫碘鎢元素含量,該法采用簡便快速的前處理操作,分析測試結果準確度高,滿足實驗室測試生產(chǎn)要求,值得推廣。
過氧化鈉(分析純);檸檬酸(分析純);檸檬酸溶液(1%):稱取10g檸檬酸固體,溶解于100mL水中,定容1000mL搖勻,現(xiàn)用現(xiàn)配;732型陽離子交換樹脂;將樹脂用3%氫氧化鈉溶液浸泡過夜后,蒸餾水清洗數(shù)遍,再用5%硝酸溶液活化浸泡過夜后,清洗至pH值為中性即可濾干水分裝瓶備用;185Re內標溶液[p(Re)=0.5μg/mL]。
測試儀器:電感耦合等離子體質譜儀(X系列2型)-美國熱電公司。
稱取0.4000g粒徑小于0.074mm干燥試料于剛玉坩堝中,加入2.0g Na2O2,放入已事先升溫到200℃左右的高溫爐中升溫至750℃熔融10min。取出冷卻,加入100mL熱蒸餾水(水溫80℃以上),用塑料棒攪勻,待樣品全部下來后將坩堝撈出。晾涼后分取5mL溶液至聚四氟乙烯坩堝中,加入1%檸檬酸溶液2.0mL,搖勻,加3~4g樹脂搖勻,溶液變清后再加入5mL蒸餾水,用pH試紙檢測溶液呈微酸性,待測。
儀器工作條件為:射頻功率12.00W,霧化氣流量0.8L/min,輔助氣流量1.1L/min,冷卻氣流量13.5L/min掃描方式為跳峰,采樣深度150step,檢測同位素為11B、74Ge、118Sn、127I、182W。
在一組100mL容量瓶中加入適量的硼、鍺、錫、碘、鎢單質標準溶液,加入2.0g過氧化鈉和5mL內標溶液,用水稀釋至不同刻度,配置成一系列不同濃度的硼、鍺、錫、碘、鎢標準溶液如表1所示。
表1 混合標準曲線Table 1 The mixed standard curve
為了有效降低基體對結果的影響,監(jiān)測和校正信號的短期漂移及長期漂移,本試驗采用185Re作為內標物質,得到了滿意的分析結果。
當實驗條件最佳時,采用重復測定12次樣品空白,12次測量結果的3倍標準偏差(s)為方法的檢出限,計算結果見表2。
表2 試驗空白測定及檢出限結果Table 2 The results of blank test and detection limit
為了驗證該方法的準確性,對13個國家一級標準物質采用相同的方法預處理以及配制測定液,然后采用電感耦合等離子體質譜進行測量,測定結果見表3。測定結果與標準值相符,相對標準偏差都小于5%。
表3 方法的準確度Table 3 The accuracy of method
選取其中兩個標準物質GBW07403和GBW-07405進行加標回收率測定,結果見表4,加標回收率在94.76%~106.85%之間。
表4 樣品的加標回收率測定(n=6)Table 4 The determination of standard recovery rate of sample(n=6)
本文建立了一種堿熔陽離子樹脂交換-電感耦合等離子體質譜法同時檢測土壤樣品中的硼鍺錫碘鎢元素含量的檢測方法。通過測試13個國家一級標準物質對方法的準確度和精密度進行考核,所有元素測試值均與推薦值吻合,RSD值小于5%。方法檢出限為硼0.75μg/g、鍺0.02μg/g、錫0.24μg/g、碘0.06μg/g、鎢0.39μg/g,選取其中兩個標準物質GBW-07403和GBW07405進行加標回收率測定,結果在94.76%~106.85%之間。該方法五種元素含量的分析測試只需要通過一次性熔樣,簡單便捷,節(jié)約成本且測試結果準確度高,非常值得實驗生產(chǎn)推廣。