电感耦合等离子体质谱仪半定量方法在盲样液元素分析中的应用
摘要 采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），建立了一种盲样元素分析的半定量检测方法，对合成样品的半定量分析以及对实际样品的加标回收试验结果显示，该方法能够有效消除干扰，实现对多种元素的一次性快速测定，测定结果的偏差为（-29.0～+17.0）%，加标回收率为（-29.0～+17.0）%，该方法能快速确定样品中存在的元素及浓度范围，可以应用于盲样元素含量扫描分析，为快速了解盲样元素信息提供科学根据。
关键词 半定量分析方法；元素； 盲样检测；电感耦合等离子体质谱法
摘要 采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），建立了一种盲样元素分析的半定量检测方法，对合成样品的半定量分析以及对实际样品的加标回收试验结果显示，该方法能够有效消除干扰，实现对多种元素的一次性快速测定，测定结果的偏差为（-29.0～+17.0）%，加标回收率为（-29.0～+17.0）%，该方法能快速确定样品中存在的元素及浓度范围，可以应用于盲样元素含量扫描分析，为快速了解盲样元素信息提供科学根据。
关键词 半定量分析方法；元素； 盲样检测；电感耦合等离子体质谱法
中图分类号： 文献标识码： 文章编号：
随着经济的发展，突发性污染事件的发生越来越频繁，污染物种类也越来越繁多。近几年来，电感耦合等离子体质谱技术具有检出限低、动态范围宽、基体效应小、准确度和精密度高、可同时进行多元素分析等的特点，除能进行常规定量分析外，还因与质谱联用而拓展了许多功能，其中半定量分析（Semi-quantitative Analysis）为ICP-MS所特有的一项实用功能，不需要外部标准，即可对盲样液进行测定。因此，ICP-MS半定量分析能为盲样的金属元素分析提供更快更多的分析数据。本文着重研究了ICP-MS半定量方法在检测盲样元素中的应用。
常规的定量分析中，对于需进行分析检测的每一种元素都必须提供标准溶液，在完成标准曲线后才能进行分析测定；而ICP-MS半定量分析则不需要对每一个元素都提供相应的标准物质，它只需几种已知浓度（最好能涵盖整个质量轴从6Li到239U）的元素作为标准溶液，以此为基础对ICP-MS所能分析的元素或被选定测量的元素进行测量，从而获得盲样液中有何种元素及元素浓度的相关信息，为进一步快速准确测定相关元素提供依据。
1 试验部分
1.1 主要仪器
Agilent 7700 x ICP-MS (美国安捷伦科技有限公司产)。
1.2 主要试剂
超纯水；默克产进口硝酸；标准溶液（1000μg·mL-1）：锂、钪、钇、铟、铈、铋（由国家钢铁材料测试中心提供）；由各单标标准混合成混标溶液，并用硝酸逐级稀释成10ng·mL-1使用液。
1.3 仪器条件
ICP-MS仪器操作条件见表1。
1.4 试验方法
选定以锂、钪、钇、铟、铈、铋为标准（浓度为10ng·mL-1使用液），绘制半定量灵敏度曲线，以此曲线为基础，将盲样液用2%硝酸稀释100倍，对其他的能检测的元素进行半定量分析。
2 结果与讨论
2.1 干扰的消除
与常规定量分析一样, ICP-MS半定量分析质谱干扰主要有同质异位数、多原子离子、氧化物、双电荷等, 可以通过调谐仪器参数和编辑干扰校正方程来消除，本试验通过选择干扰较少的同位素以及采用推荐的干扰校正公式消除干扰。
2.2 半定量标准溶液的选用
半定量标准溶液的选用原则以能涵盖整个荷质比质量轴，多选用几个标准溶液元素的话，则定量的准确度越高，通常选用锂、钪、钇、铟、铈、铋这六种元素就可以满足半定量全扫描的准确度要求了。
2.3 半定量灵敏度曲线
ICP-MS根据已知的标准（锂、钪、钇、铟、铈、铋）的灵敏度，估算模拟出全质量范围内的灵敏度曲线（见图1），并据此曲线以及各元素的特性（包括丰度、离子化程度、干扰校正等）对半定量测定的元素含量进行计算，得到相应浓度值。
Figure 1 Simulate the sensitivity curve
2.4 标准样品的半定量分析结果
为考察半定量分析结果的准确度，采用30种人工合成样品（浓度为10.0 ng·mL-1），用半定量方法进行测定，结果见表2。
由表2可以看出，半定量测定值与实际配制值的相对偏差在（-29.0～+17.0）%之间。当待测元素被选作标准时，半定量分析的准确度与定量分析较接近。
2.5 加标回收试验及实际样液分析
为考察半定量分析结果的有效性及抗干扰能力，进行了加标回收试验，在实际样液中加入浓度为10.0 ng·mL-1的标准溶液进行回收率试验，结果如表3所示。可见，样液的加标回收率为（97～112）%。
对实际盲样液进行了半定量分析，结果如表4所示。
3 结论
ICP-MS半定量分析技术能够有效消除干扰，在3分钟之内就可以对盲样液中近60多种元素进行一次性快速定性和准确测定。该方法能进行快速定性和半定量分析，提供样品中元素存在的信息和浓度范围，为突发污染事件、测定待测元素同位素的选择、编辑数学干扰校正方程等提供强有力的科学依据。
应助达人
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