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PE DRC-II和AGILENT 7700X检测高纯镉中钾、钙和铁的对比

  • 美林lily
    2013/08/05
  • 私聊

ICP-MS

  • PE DRC-IIAGILENT 7700X检测高纯镉中钾、钙和铁的对比



    K,Ca,Fe在检测过程中存在的潜在干扰以及分开干扰物所需要的最低分辨率问题,对于目前使用的四极杆质谱仪来说所提供的分辨率有限,这决定了K,Ca,Fe在检测过程中将会存在大量的干扰。为了解决此类干扰问题,进行39K+40Ca+56Fe+的准确测定,19世纪80年代末提出并报道了冷等离子体这一技术,其原理是使用较低的功率来维持等离子体,通常为600-900W,低于正常操作条件下的1000-1500W,并通常伴随增加雾化气流速,优化等离子体炬管的取样位置等操作条件来尽可能降低等离子体的温度,在此条件下,等离子体的温度将下降;当等离子体的温度被降至足够低时,可以减少 Ar和溶剂产生的多原子离子干扰,降低以Ar为基础形成的各种多原子离子的可能。因此40Ar+38Ar+40Ar16O+等离子的形成会显著减少,使得低含量39K+40Ca+,和 56Fe+的测量成为可能。

    但是,冷等离子体仅对少数几个元素起作用,对绝大多数元素而言,冷等离子体是无用的,因为它的温度比正常的等离子体温度要低得多,能量少所有不能电离,同时很多基体会产生严重的信号抑制,因此它的适用领域有限。

    之后,随着科技的进步和技术的发展,随之出现的动态反应池技术(DRC)和碰撞反应池技术(CCT&ORS)有效的解决了更多离子的干扰问题,得到了更大范围的使用,消除干扰的有效性,在行业中更是得到了广泛的使用。本文将应用这两种新技术对高纯镉中的钾、钙和铁检测进行实验对比,PE DRC-II具有先进的动态反应池技术(DRC),AGILENT 7700X具有先进的碰撞反应池技术(ORS)。下面将通过两台仪器状态和方法参数的优化、检测样品情况详细说明。

    一、两台仪器状态和方法参数的优化

    1、仪器硬件和同位数的比较见表1。

    表1

     

    PE DRC-II

    AGILENT 7700X

    雾化器

    PFA同心雾化器

    PFA同心雾化器

    补偿气

    雾化室

    PFA材质斯卡特型

    PFA材质斯卡特型

    雾化室冷却

    进样方式

    气动

    气动

    中心管

    蓝宝石

    炬屏蔽

    消除干扰

    DRC

    ORS

    反应气

    高纯氨气

    高纯氢气

    离子透镜

    离子透镜

    Omega透镜

    质量过滤器

    四极杆

    四极杆

    检测器

    电子倍增器

    电子倍增器

    同位素的选择

    39K40Ca56Fe

    39K44Ca56Fe

    干扰离子

    38ArH+40Ar+40Ar+40Ar19O+

    38ArH+4He40Ar+40Ar19O+



    2、仪器调谐参数优化如下所示:

    PE DRC-II仪器检测高纯镉调谐参数 :



    Agilent 7700x仪器检测高纯镉调谐参数:



    3DRCORS参数的优化:

    PE氨气:



    如上图K39可在(0.4-1.9ml/min之间选择,0.7左右最好。





    如上图Ca40可在(0.4-2.0ml/min之间选择,0.7左右最好。



    如上图Fe56可在(0.2-1.4ml/min之间选择,0.4左右最好。

    PE RPQ参数选择如下图所示:





    上图RPQ0.5以上均可。

    PE检测高纯镉中的钾钙铁DRC的方法参数如下:



    Agilent 氢气:







    Agilent检测高纯镉中的钾钙铁氢气流量大小见下表2

    2

    同位素

    氢气流量ml/min

    39K

    4.5

    44Ca

    2.5

    56Fe

    4.5



    二、样品检测:

    高纯镉样品(编号为MP09-1-2)称取0.1g,加1ml硝酸消解完全后加超纯水至100g,同时做空白。通过标准加入法进行检测。PE 校准曲线浓度为00.51.02.04.0ppbAgilent校准曲线浓度为00.20.40.81.6ppb

    方法检测限、线性、斜率、精密度、加标回收率和报出结果的比较如下表3

    3

     

    Agilent ORS

    Pe DRC



    K39

    Ca44

    Fe56

    K39

    Ca40

    Fe56

    空白样品10测定值(乘了稀释倍数)ppm

    0.786

    0.15

    0.032

    0.15

    0.097

    0.076

    0.785

    0.139

    0.033

    0.155

    0.102

    0.08

    0.781

    0.14

    0.031

    0.145

    0.09

    0.077

    0.8

    0.15

    0.033

    0.152

    0.08

    0.076

    0.784

    0.148

    0.031

    0.142

    0.075

    0.076

    0.783

    0.156

    0.033

    0.148

    0.076

    0.077

    0.787

    0.164

    0.033

    0.143

    0.073

    0.073

    0.78

    0.139

    0.033

    0.137

    0.071

    0.078

    0.782

    0.151

    0.031

    0.147

    0.075

    0.07

    0.777

    0.165

    0.033

    0.142

    0.071

    0.076

    空白值(ppm)

    0.7845

    0.1502

    0.0323

    0.1461

    0.081

    0.0759

    方法检出限(ppm)

    0.018615

    0.028348

    0.002846

    0.016152

    0.033764

    0.008179

    线性 ( R )

    0.9975

    0.9999

    0.9999

    0.9998

    0.9998

    0.9999

    斜率

    37068242

    2523483

    36383399

    2578

    3185

    3198

    MP09-1-2高纯镉样品检测十次值,agilent为计算后含量值(ppm),PE为仪器响应值(cps)

    1.007

    0.133

    0.223

    437

    985

    1056

    1.004

    0.143

    0.232

    429

    1052

    1045

    1.009

    0.14

    0.222

    376

    993

    1040

    0.996

    0.141

    0.219

    428

    997

    1070

    0.977

    0.146

    0.22

    456

    988

    1045

    0.986

    0.164

    0.216

    430

    1078

    1074

    0.977

    0.124

    0.224

    417

    1021

    1077

    0.985

    0.139

    0.226

    406

    994

    1106

    1.001

    0.13

    0.221

    431

    971

    1078

    1.019

    0.141

    0.228

    406

    1045

    1086

    精密度RSD(%)

    1.19

    4.93

    1.58

    3.86

    2.89

    1.59

    MP09-1-2高纯镉样品检测结果读数(ppm)

    0.9961

    0.1401

    0.2231

    0.156

    0.301

    0.315

    MP09-1-2高纯镉样品检测结果加标(pe 加1ppm,agilent 加0.8ppm)后读数(ppm)

    1.615

    0.905

    0.977

    1.129

    1.295

    1.302

    加标回收率(%)

    77.4

    95.6

    94.2

    97.3

    99.4

    98.7

    MP09-1-2高纯镉样品报出结果(ppm)

    0.2116

    <0.03

    0.1908

    <0.02

    0.22

    0.2391



    通过上表3可以看出:

    1, agilent ORS检测K的空白高,氢气不能消除38ArH+ 对钾的干扰,PE DRC则效果好;

    2, 方法检出限比较:区别不大;

    3, agilent ORS检测K线性 ( R ) 0.9975,效果不好,其他都很好;

    4, 斜率比较:公司agilent ORS仪器新,灵敏度好,PE DRC仪器使用时间已经很长,检测器本身已经老化,达不到仪器厂家给出的优化值;

    5, 精密度比较:都小于5%

    6, 加标回收率比较: agilent ORS 检测钾的回收率只有77.4%,其它都是95%左右。

    综上所述Agilent7700 ORSICP-MS 使用氢气做为反应气检测高纯镉中钾并不理想,勉强能检测,并不能完全消除干扰,PE DRC-II 使用氨气效果好,钙和铁两台仪器都能很好的检测。
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  • envirend

    第1楼2013/08/06

    应助达人

    建议:直接以题目为话题;搞为原创。

0
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  • envirend

    第2楼2013/08/06

    应助达人

    安捷伦的7700s才有氢气模式吧?

0
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  • timstoicpms

    第3楼2013/08/06

    只要有钱,7700x 可以配H2、Ar/O2。7700s 是标配He H2 Ar/O2混合气。

    envirend(envirend) 发表:安捷伦的7700s才有氢气模式吧?

0
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  • 娴闲

    第4楼2013/08/06

    好帖。这些图是什么意思,看不懂,楼主能解释一下吗?

    [quote]原文由 美林lily(v2769725) 发表:
    如上图K39可在(0.4-1.9ml/min之间选择,0.7左右最好。

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  • envirend

    第5楼2013/08/06

    应助达人

    看来必须学习,不能以自己的东西来简单评论。

    timstoICPMS(timstoICPMS) 发表:只要有钱,7700x 可以配H2、Ar/O2。7700s 是标配He H2 Ar/O2混合气。

0
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  • 光哥

    第6楼2013/08/06

    应助工程师

    顺便花几万大洋,请工程师上门全面清洗下机器,你的7700X就可以换个标签“7700s“

    PS:仪器背面有Ar/O2混合气体气路接口,但是我这台7700s没开。难道给简配了?

    envirend(envirend) 发表:看来必须学习,不能以自己的东西来简单评论。

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  • timstoicpms

    第7楼2013/08/06

    s型机器背部肯定有 Ar/O2管路接口。你说的没开是什么意思?从软件界面里面,识别不出 Option Gas 吗?

    光哥(xsh1234567) 发表:PS:仪器背面有Ar/O2混合气体气路接口,但是我这台7700s没开。难道给简配了?

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  • 郭威

    第8楼2013/08/06

    光哥(xsh1234567) 发表:顺便花几万大洋,请工程师上门全面清洗下机器,你的7700X就可以换个标签“7700s“

    PS:仪器背面有Ar/O2混合气体气路接口,但是我这台7700s没开。难道给简配了?

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