PlasmaMS 300對(duì)高純稀土料液中稀土雜質(zhì)測(cè)定的應(yīng)用
鋼研納克 2018-01-26
ICP-MS是分析高純物質(zhì)中痕量雜質(zhì)的有效的方法，具有背景質(zhì)譜簡(jiǎn)單，檢出限低等特點(diǎn)。對(duì)于高純稀土的測(cè)定，ICP-MS又有更為明顯的優(yōu)點(diǎn)：背景譜簡(jiǎn)單，各稀土元素的靈敏度高且相近；質(zhì)量數(shù)集中，利于優(yōu)化測(cè)定參數(shù)。能夠準(zhǔn)確測(cè)定純度在3N以上的高純稀土中的雜質(zhì)元素。
1.使用儀器：
鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司PlasmaMS 300型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。
2.儀器條件：
表 1 儀器參數(shù)
3.測(cè)量參數(shù)：
表2 測(cè)試條件
4.樣品前處理及標(biāo)準(zhǔn)曲線
稀土萃取料液無需前處理，水相取樣稀釋后直接測(cè)定，選用5ng/mL的Cs作為內(nèi)標(biāo)元素，2%硝酸介質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)曲線采用國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心的1000ug/mL單標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。
5.測(cè)試結(jié)果
對(duì)于北方稀土礦，重點(diǎn)關(guān)注輕稀土元素，對(duì)La、Ce、Pr、Nd、Sm、Y六種稀土元素檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下：
表3 測(cè)試結(jié)果（單質(zhì)計(jì) ng/mL）
*氯化鈰中的141Pr結(jié)果用國(guó)標(biāo)給定校正方程計(jì)算得到。
6.按照各萃取液的原料含量計(jì)算得到各雜質(zhì)稀土氧化物占稀土總量的配分比例。
表4 計(jì)算結(jié)果/%
注：1.REO總量采用GB/T14635-2008得到；
2.“/”代表主量元素。
結(jié)論：
鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司的Plasma MS300型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀能夠?qū)Ω呒兿⊥亮弦褐须s質(zhì)元素測(cè)定，實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易行，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

鋼研納克電感耦合等離子體質(zhì)譜法icp-ms測(cè)定嬰幼兒輔食中Pb、Cd、Cr、As的含量
摘 要： 采用硝酸和雙氧水，于微波消解法條件下200℃溶解樣品，選擇質(zhì)量數(shù)207Pb，111Cd為分析質(zhì)量數(shù)，使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測(cè)定嬰幼兒輔食中Pb， Cd含量。各元素校準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)r為0.9998-0.9999，線性關(guān)系良好；方法中各個(gè)元素測(cè)定下限為0.00026ug/g-0.00029ug/g之間，米粉回收率為96.8%-98%之間，并使用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行驗(yàn)證。
關(guān)鍵詞： 嬰幼兒輔食，微波消解，元素測(cè)定
嬰幼兒輔食是一類添加適量營(yíng)養(yǎng)成分以補(bǔ)充嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)的輔助食品，主要用于補(bǔ)充嬰幼兒身體成長(zhǎng)所需的必須營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其有害重金屬對(duì)兒童傷害很大，其含量有嚴(yán)格的限定，因此檢測(cè)嬰幼兒輔食中的重金屬元素含量非常重要。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器及工作參數(shù)
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司）；高純氬氣（純度不小于99.999%），具體工作參數(shù)見表1
表1 ICP光譜儀器主要工作參數(shù)
儀器工作參數(shù) 設(shè)定值 儀器工作參數(shù) 設(shè)定值
射頻功率／W 1350 輔助氣流速／L·min-1 1
冷卻氣流速／L·min-1 15 蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速/rpm 35
載氣流速／L·min-1 1.03 進(jìn)樣時(shí)間/s 25
全功能型微波化學(xué)工作平臺(tái)：上海市屹堯儀器科技發(fā)展有限公司。
1.2 試劑
Pb， Cd， Cr， As，Be，Rh，Re單元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心）：1000 μg/mL；
硝酸（ρ約為1.42 g/mL），優(yōu)級(jí)純；雙氧水，優(yōu)級(jí)純；
實(shí)驗(yàn)用水均為二次去離子水。
1.3 樣品處理
準(zhǔn)確稱取0.5 g（精確至0.0001 g）試樣，放入聚四氟乙烯微波消解罐中。加入6mL硝酸，放置半小時(shí)，而后加入6mL硝酸，半小時(shí)后加入0.5ml雙氧水，雙氧水分次每隔半小時(shí)加入，共加入2ml，每次加入硝酸和雙氧水后，蓋上取出壓力膜的蓋子。放置過夜，轉(zhuǎn)移至微波消解儀中。而后使用微波消解樣品，緩慢升溫，使得消解溫度為200℃，保持20min。等樣品完全冷卻至室溫后，使用水域60℃加熱微波消解罐2h，冷卻后轉(zhuǎn)移樣品至50mL容量瓶中，加入Be，Rh，Re內(nèi)標(biāo)。定容搖勻待測(cè)。隨同做空白試驗(yàn)。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的配制
取5個(gè)100 mL容量瓶，分別加入各待測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，補(bǔ)加2mL硝酸，定容，搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中各元素含量見表2。
表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中各元素含量
Table 2 Content of each element in the standard solution series μg/mL
元素Element Pb Cd
空白 0 0
標(biāo)準(zhǔn)1 0.5 0.5
標(biāo)準(zhǔn)2 1 1
標(biāo)準(zhǔn)3 5 5
標(biāo)準(zhǔn)4 10 10
2 結(jié)果與討論
2.1 質(zhì)量數(shù)選擇
在實(shí)際測(cè)試過程中，Pd，Cd不需使用碰撞。
表4 各元素分析線
Table 4 Spectral lines of each element
元素
Elemnet Pb Cd
質(zhì)量數(shù)
Mass number 207 111
2.2 校準(zhǔn)曲線和檢出限
按照儀器設(shè)定的工作條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定，以待測(cè)元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表5。在儀器工作條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的空白溶液連續(xù)測(cè)定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法中各待測(cè)元素檢出限，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法中各待測(cè)元素的測(cè)定下限，結(jié)果見表5。
表5 各元素的線性回歸方程和檢出限
Table4 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 線性范圍
Linear range/(?g/mL) 相關(guān)系數(shù)
Correlation coefficient 檢出限
Detection limit/(ug/g) 測(cè)定下限
Limit of determination/(ug/g)
Pb 0-10 0.9998 0.00026 0.00086
Cd 0-10 0.9999 0.00029 0.00096
3 樣品分析
3.1 精密度和回收率試驗(yàn)
按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定米粉樣品中Pb、Cd、Cr、As，并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見表5。
表5 微波消解法回收率試驗(yàn)
Table5 Precision and recovery test
元素
Element 測(cè)定值
Found/（μg/g） 加入量
Added/（μg/g） 測(cè)定總值
Total found/（μg/g） 回收率
Recovery/%
Pb 0.11 5 4.95 96.8
Cd 0.05 1 1.03 98
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
采用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試，并使用GBW(E) 100349 大米標(biāo)樣進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)定結(jié)果見表7。
表7 樣品測(cè)定結(jié)果
Table 7 Determination results of sample μg/g
元素Element 米粉 兒童餅干 兒童面條 磨牙棒 GBW(E)100349
標(biāo)準(zhǔn)值 GBW(E)100349
測(cè)試值
Pb 0.11 0.008 0.004 0.056 0.15±0.02 0.141
Cd 0.05 0.007 0.009 0.071 0.41±0.02 0.379
4 結(jié)論
采用硝酸和雙氧水及微波消解法溶解樣品，使用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）測(cè)定嬰幼兒輔食中Pb、Cd含量。各元素校準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)r為0.9998-0.9999，線性關(guān)系良好；方法中各個(gè)元素測(cè)定下限為0.00026ug/g-0.00029ug/g之間，回收率為96.8%-98%之間，并使用大米標(biāo)樣（GBW100397）進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。本方法適用于嬰幼兒輔食中重金屬元素的準(zhǔn)確測(cè)定。

鋼研納克電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）具有檢出限低、動(dòng)態(tài)線性范圍寬、干擾少、分析精度高、分析速度快、可進(jìn)行多元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)異的分析性能，已成為痕量和超痕量分析較為有效的分析手段之一。 基于PlasmaMS 300，開發(fā)了適合各行業(yè)的分析測(cè)試方法，解決了環(huán)境介質(zhì)中痕量重金屬元素檢測(cè)，地質(zhì)礦產(chǎn)中稀土、稀有、稀散元素分析，二次資源中有價(jià)有害元素不同形態(tài)、價(jià)態(tài)分析等技術(shù)難題。

離子色譜-ICP-MS聯(lián)用是為了應(yīng)對(duì)2019年11月執(zhí)行的歐盟進(jìn)口玩具標(biāo)準(zhǔn)EN71-3中可遷移六價(jià)鉻超低的檢測(cè)需求，鋼研納克和青島盛瀚離子色譜聯(lián)合開發(fā)的玩具中可遷移六價(jià)鉻檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)。該技術(shù)在儀器低噪聲控制和軟件交互協(xié)同等方面實(shí)現(xiàn)了突破，通過IC-ICP-MS聯(lián)用有效地分離三價(jià)鉻和六價(jià)鉻，實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)的鉻元素的分離分析。玩具中可遷移六價(jià)鉻的檢出限做到了0.006ng/mL,成為能夠滿足歐盟玩具EN71-3極低檢出限要求的國(guó)產(chǎn)儀器廠商。