陳茂源
(蘇州市華測檢測技術(shù)有限公司,江蘇 蘇州 21555)
測定水生生物樣品中微量元素的國家標準很多,文獻報道也很多。分別使用傳統(tǒng)的樣品分解方法,例如直接水消解,罐裝食品研磨和干灰消解,原子熒光光譜檢測,原子吸收光譜和化學方法用于確定生物樣品中的主要和重金屬。近年來,現(xiàn)代分析方法,例如微波消解,電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)已用于確定生物樣品的序列[1]。在農(nóng)業(yè)地質(zhì)測試中,為了準確評估農(nóng)業(yè)的地質(zhì)條件,有必要研究從巖石,土壤和水生植物(水產(chǎn)養(yǎng)殖)到人體各種元素的生態(tài)循環(huán)。集成等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)是多種因素的最佳同步分析方法,具有靈敏度高,檢測限低,準確度和重現(xiàn)性好,距離范圍廣的特點。微波消解-電感耦合法等離子體質(zhì)譜法同時用于水產(chǎn)品中的多學科算法是一項在水產(chǎn)品領(lǐng)域中迅速發(fā)展的新技術(shù)。
(1)材料與儀器。Li、Be、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Sr、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Tm、Hg、Tl、Pb、U、Au的標準溶液(1000μg·mL-1)Lorem國家中心有色金屬和電子設(shè)備所有者,對于TB,Lu,Bi內(nèi)部溶液,Li和C,Ge,Rh的濃度為1 ml100μg分析,而10μgml-1的濃度來自Li I,T;通過維護和cM粒子高于99.999%[2]。
7500cx集成等離子質(zhì)譜儀(美國安捷倫公司),配備了八級桿碰撞/反應(yīng)系統(tǒng)池(ORS)[3];微波清潔器MARS X American CEM Company;凈化器American American Millipore Company[4]。
(2)實驗準備。在測試之前,將玻璃器皿用10%(v/v)硝酸稀釋過夜,然后倒入硝酸溶液,用超純水洗滌3次,然后干燥以備后用[5]。清潔消化池的步驟是:向消化池中添加10ml的65%硝酸,蓋上蓋子,將其放入微波食物處理容器中,根據(jù)消化采樣過程加熱消化池,冷卻,加入硝酸溶液,經(jīng)常用純凈的干水洗滌三遍,以備后用。
(3)樣品消解。在干消化樣品70mL PTFE中稱量0.1000~1.0000g(取決于樣品的類型),添加7mLHNO3,擠壓2~4h(植物根,莖,葉過夜),然后添加2mLH2O2,消化池微波冰箱(操作系統(tǒng)為10min,升溫180℃,保存15min)[6]。
消化完成后,將溶液從消化槽轉(zhuǎn)移到25ml PTFE燒杯中,在熱碗中燃燒,蒸汽約1mL(如果溶液為深棕色,則添加2mLHNO3并返回至1mL),取出并混合5mL1.5mol/LHNO3,緩慢煮沸1~2min,在量瓶中用清水沖洗25mL,繼續(xù)攪拌,充分攪拌,靜置1h,將溶液過濾10次,并用低凝溶液制備規(guī)則曲線[7]。每一項的內(nèi)容請留出2~3個空格[8]。
樣品在室溫下自然融化。用陶瓷刀切開背部肌肉,勻漿,稱取具有分析天平的0.5g生物樣品,將其放在樣品進料器上,加入2.5ml的硝酸(重量為65%),0.5ml的37%鹽酸,以及7.0ml超純水[9];微波進料系統(tǒng)為:微波功率1600W(50%),加熱185 ukuf,加熱時間1,儲存時間14.5min[10]。
研磨后,將研磨液更改為50ml的體積,加入最小濃度為0.5ml(100μg·L-1)的溶液和最小濃度為0.5ml的黃金(10mg·L-1)的溶液,稀釋至50ml,并準備樣品溶液同時清空。
(4)標準工作溶液。稀釋低濃度溶液,其中包含5%的硝酸(v/v)和1%的鹽酸(v/v),用于7種基于性能的溶液,包括Li,Be,Ti,V,Cr,Co,Ni,Ga As,Se,Mo,Ag,Cd,Sn,Sb,Te,Ba,Tm,Hg,Tl,Pb和U的重度為:0、0.5、1、2、5、10、20μg·L-1;Mn,Cu和Sr分別為:0、2.5、5、10、25、50、100μg·L-1;Fe,Al和Zn分 別 為0、5、10、20、50、100、200μg·L-1?;旌瞎ぷ魅芤褐袃?nèi)部成分的含量均為1μg·L-1。補充金的標準輔助溶液為100μg·L-1。
(1)樣品消解體系介紹。國內(nèi)文獻對樣品的消化系統(tǒng)進行了很多討論,其中大多數(shù)都傾向于使用HNO3-H2O2系統(tǒng)。結(jié)果表明:由于HNO3-H2O2系統(tǒng)將樣品徹底溶解,因此在消化過程中會形成大量氣體,導致消化罐內(nèi)壓力過大,并且當揮發(fā)物蒸發(fā)時會損失一些物質(zhì)[11]。當蒸汽耗盡并釋放壓力時。此外,HNO3-H2O2系統(tǒng)用于消化指定樣品中的8種Pb,Hg,Cd,As,Zn,Cu,F(xiàn)e和Cr物質(zhì)。結(jié)果表明,除Zn外,其他7種物質(zhì)的損失水平也不同,其中Pb的損失非常顯著。關(guān)于將HNO3-H2O消化系統(tǒng)用于水生產(chǎn)樣品的外部報道很多,在HNO3-H2O系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,添加適量的HCl可以顯著提高Pb和Pb的回收率。其他物質(zhì),以及HNO3和HCl在加熱過程中,混合物將產(chǎn)生NOCl,進一步分離Cl2,因此樣品被徹底消化[12]。
完善ICP-MS檢測后的采樣和空循環(huán)在分析之前,準備該設(shè)備的條件是在最佳條件下,將基質(zhì)中含有5%硝酸(v/v)的調(diào)諧溶液并加入1%鹽酸(v/v)制成[13]。在正常模式下,7′′′和205 Tl+反應(yīng)值大于8000s-1和20000s-1,氧化物收率CeO+/Ce+<1%,雙收率Ce 2收率+/Ce+<3%;在碰撞過程中,正常離子59Co+和89Y+的反應(yīng)值均大于5000s-1,而離子響應(yīng)78Ar2+和75ArCl+均小于30s-1、51ClO+/59Co+小于3%[14]。表1中顯示了設(shè)備操作的參數(shù)。
表1 ICP-MS工作參數(shù)
(2)質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾的消除。在質(zhì)譜法中,大多數(shù)物質(zhì)都有很多同位素。本文根據(jù)高密度,低密度和高靈敏度的規(guī)則選擇原子,以防止凝聚(見表2)。
在真實測試中,多原子離子的干擾最大,由于在該消化系統(tǒng)中添加了HCl,因此離子多原子離子的干擾非常重要,其中35Cl和14N對51V,40Ar對12C,36Ar對16O,37Cl、14N、1H 對 35Cl、16N、1H、52Cr,40Ar、16N、1H對38Ar、17O、55Mn,40Ar、16O對40Ca、15.999O、56Fe,23Na、35C、l1H對43Ca、16O、35Cu,40Ar、23O對35C、35Ca、40Ca、35Cl、75As,40Ar、38Ar對78Se,48Ca、40Ar對88Sr等。該測試使用了27和88之間的數(shù)值的統(tǒng)計方差(請參見2表),這顯著減少了低分辨率分析中的離子多原子干擾。據(jù)文獻報道,應(yīng)使用H2碰撞法測定Fe和Se的性質(zhì),研究表明,當樣品中Fe和Se的含量較高時(樣品分離壓力大于1),其效果可獲得滿意的效果。Li,Be,Mo,Ag,Cd,Sn,Sb,Te,Ba,Tm,Hg,Tl,Pb和U元素的測定沒有多原子干擾(某些特征可能會干擾,但干擾較?。?,請相反使用,他的碰撞會降低視覺靈敏度,因此將無空氣的氣氛用于這14個元素的設(shè)置(請參見表2)。據(jù)文獻報道,當ICP-MS追蹤Hg時186W、16O會干擾202Hg,但樣品和土壤樣品中的W因子更多,W的氧化物產(chǎn)生(k=202OW/186W)較低(k 1.2%),當檢測到水產(chǎn)品時,在202Hg處輕微干擾186W16O。在測試過程中,用于分析的當前離子信號將隨時間保持恒定。
表2 設(shè)備分析儀器,方程曲線,距離校準,檢測極限和數(shù)量極限
(1)Hg記憶效應(yīng)的消除。許多國外文獻都集中在汞檢測過程中的記憶上,為了消除這種干擾,大多數(shù)人傾向于在活性溶液和樣品溶液中加入金溶液,而金礦設(shè)備可以制造穩(wěn)定的汞合金和汞以將汞保持在溶液中。政府汞2+街,從而減少了系統(tǒng)中的汞殘留,大大降低了汞采集過程中的內(nèi)存性能。
在ICP-MS測量中,疾病主要涉及體重減輕和矩陣結(jié)果。質(zhì)譜的破壞包括等壓重迭的破壞,氧化性氧化物的破壞,復合多原子的破壞以及對離子的雙重干擾。結(jié)果涉及高基質(zhì)壓力對轉(zhuǎn)移系統(tǒng)和樣品溶液電離過程的影響。產(chǎn)水樣品主要含有高含量的V,Cr,Mn,F(xiàn)e,Co等元素,但定量和數(shù)學效果也很明顯。
(4)標準曲線,距離對齊,檢測極限和尺寸極限。在調(diào)整設(shè)置的條件下,所有對象的法線曲線的距離范圍(r)大于0.999,其中大多數(shù)為0.9999和1.0000(請參見表2)?;?.5g重量的樣品和50mL的恒定體積,根據(jù)JJF 1159-2006“四極電感耦合等離子體質(zhì)譜儀校準規(guī)范”計算每個項目的檢測極限(LOD)。(見表2)。
(5)標準物質(zhì)檢測與加標回收實驗。因為該物質(zhì)是標準分析的一部分,并且使用了含有13個Cr元素的黃花魚(GBW08573),所以通過標準方法向Li添加15種不同元素的方法驗證了準確性。結(jié)果與回收率為85.3%~110%。含量較低的元素,除非其他元素的相對標準偏差(RSD)小于10%(請參見表3)。同時準確的測試結(jié)果符合國外ul元素的文獻報道。
表3 標準物質(zhì)和加標樣品的檢測結(jié)果(X±SD,n=9)
(6)樣品測定。根據(jù)實驗方法,從東北三個省的45個漁業(yè)中收集了83鯉,47鯉草和47鯉魚樣本。魚體中的Cr和Cu沒有超出國家標準規(guī)定的水產(chǎn)品質(zhì)量和安全限值。該區(qū)域魚體內(nèi)的Al,F(xiàn)e,Zn,Sr。和其他物質(zhì)含量較高,而該區(qū)域魚體內(nèi)的Be,Co,Ga,Ag,Ag,Sn,Te,Tm,Tl,U和其他物質(zhì)含量較低。這些項目不適用于超過50%的樣本。不同種類魚類的性狀含量存在差異,鯉魚的性狀含量較高。
在本文中,為了討論對消化系統(tǒng)的改進,使用第八種碰撞/反應(yīng)池(ORS)技術(shù)消除離子破壞等。建立多管齊下的水產(chǎn)品生產(chǎn)方法。該方法用于搜索東北三個省的3種主要水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品中28種產(chǎn)品的含量。通過確定優(yōu)質(zhì)材料和真實樣品,該方法可以滿足分析要求。此方法引用了相關(guān)的國內(nèi)外技術(shù)和文學報道,這種方法是可行的,并且該技術(shù)可靠,并且可以為在我國建立適當?shù)臏y試標準提供指導。
表4 樣品分析結(jié)果(x±SD,mg·kg-1)