镁同位素分析技术应用于葡萄酒辨别的探索研究

建立了阳离子树脂富集镁的方法。以1 mol/L HNO3为淋洗液、AG W50-X8阳离子树脂富集镁。方法回收率为(101.6±1.2)%。以H2(2.1 mL/min)、He(7.0 mL/min)混合碰撞气消除12C12C+,12C21H+等干扰的MC-ICP-MS分析方法。分析了40种葡萄酒中镁同位素组成,结果表明:不同产地葡萄酒中镁同位素组成差异明显;而且,来自同一产区不同葡萄园的葡萄酒中镁同位素组成也有显著差异。这表明镁同位素具有区分不同产地葡萄酒的能力,而且地理分辨率较高。对于部分镁同位素组成差异不明显的样品,结合元素分析手段,可以准确区分。

碰撞池-多接收电感耦合等离子体质谱分析硅同位素的方法研究

通过更换仪器进样系统、改变溶液基体、调节碰撞气的种类和流量以及调节质量分辨率等参数,建立了碰撞池-多接收电感耦合等离子体质谱(Collision Cell-MC-ICP-MS)测定硅同位素丰度组成的分析方法。实验结果表明:使用PFA雾化器、Pt锥和蓝宝石材质的矩管可有效降低仪器本底;调节狭缝宽度、中心杯位置等可提高仪器的质量分辨率,实现硅同位素离子与同量异位素干扰离子在一定程度上的分离;选择氖气(Ne)和氩气(Ar)的混合气作为碰撞气、降低溶液中四甲基氢氧化铵(TMAH)浓度等能有效降低多原子离子的干扰。在此基础上,分析了样品WASO 04和GBW(E)080272中硅同位素的丰度组成,同位素丰度比R30/28的测量精度达到0.02%。将样品WASO 04作为参考标准时,样品GBW(E)080272中的硅同位素分馏系数δ30Si为-1.57‰。

元素分析-同位素比质谱法与液相色谱-同位素比质谱法测定乙醇中δ13C值

目的研制木薯乙醇和玉米乙醇中碳同位素标准物质,探讨碳同位素准确定值技术。方法定值分别采用元素分析-稳定同位素比质谱法(elemental analyzer-isotope ratio mass spectrometry,EA-IRMS)和液相色谱-稳定同位素比质谱法(liquid chromatography-isotope ratio mass spectrometry,LC-IRMS)。LC-IRMS分析过程中,将标准物质BCR657分别与待测样品和标准物质BCR660混合,可以实现对乙醇和蔗糖δ^13C值的同时测定。结果LC-IRMS方法验证结果显示使用该方法检测的标准物质BCR660的测量值在标准值的不确定度范围内,证明了混合检测方法的可行性。使用En值核查法对2种检测方法检测得到的乙醇样品δ13C值进行检验,|Encassava|=0.952,|Enmaize|=0.551,En值均小于1,证明2种检测方法所测结果等效一致。结论该方法不但有利于对乙醇进行多方法定值,且弥补了气相色谱-稳定同位素比质谱法(gas chromatography-isotope ratio mass spectrometry,GC-IRMS)标准物质有限的缺陷。本研究建立的分析技术和研制的标准物质可用于食品真实性鉴别。

锶同位素分析及其在葡萄酒产地鉴别中的应用

目的 研究确定最佳的锶同位素分析技术,分析不同产区葡萄酒中锶同位素组成,通过统计手段,直观展示锶同位素用于葡萄酒产地鉴别的可靠性。方法 本研究首先通过葡萄酒中锶同位素国际比对CCQM P105比较、确认多接收电感耦合等离子体质谱法(multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry,MC-ICP-MS)和热电离同位素质谱法(thermal ionization mass spectrometry,TIMS)的准确性,确定采用TIMS分析79种葡萄酒中锶同位素数据,以K-平均值算法进行统计分析,展示大产区、小产区的δ^(87)Sr。结果 1) TIMS是最佳的葡萄酒中锶同位素分析方法:(1);Rb信号残留比为1/1000时,影响锶同位素测量的准确性。采用TIMS,在1000℃下加热10 min,Rb的干扰可以完全消除;(2)采用;Sr/;Sr=(0.1194±0)内标法校正质量歧视,对测量结果有影响,外标法获得的结果更准确;2)各产区葡萄酒中锶同位素组成具有明显的地域特征:新疆产区δ^(87)Sr偏负,甘肃、宁夏产区具有正的δ^(87)Sr;3)锶同位素鉴别葡萄酒产地的总体正确率达到91%以上,石河子、巴州、焉耆、五家渠、哈密5个新疆域内小产区的判别正确率达到100%。结论 TIMS可以通过测量程序进一步消除残留;Rb的干扰,对样品分离要求低,所测结果的准确性更可靠;统计分析表明,锶同位素技术具有良好的葡萄酒产地鉴别能力,而且具有较好的地理分辨力,是食品产地追溯的有效手段。但部分产区葡萄酒的鉴别效果不佳,也说明单一的鉴别技术具有局限性,大数据基础上的多维分析技术是食品真实性鉴别领域的发展方向。

微波消解-电感耦合等离子体质谱测定口红中铅的方法研究

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱准确测定口红中铅的方法。考察了不同混合酸对样品消解的效果。由HNO3+HF+H2O2组成的混合酸对称样量小于0.2 g的口红样品具有很好的消解效果;分别测定了霜类化妆品标准物质中的Pb元素和两种口红样品,验证了方法的准确度和精密度(<3.0%)。

同位素稀释多接收电感耦合等离子体质谱法测量红酒中的痕量铁

使用同位素稀释技术,采用配有六极杆碰撞室的多接收电感耦合等离子体质谱,对红酒标准物质中铁含量进行了测量,得到高精密度同位素丰度比测量结果。同时采用相对测量方法ICP-MS和ICP-OES对红酒样品中的铁含量进行了测量,并与同位素稀释质谱法进行了比较,结果符合一致。方法的不确定度分析包含了实验过程中每个步骤所产生的不确定度和使用的标准物质的不确定度,其中,流程空白对方法检测限和精密度的影响不容忽视。建立的红酒中痕量铁含量的同位素稀释质谱方法为标准物质的定值提供了技术支持。

脉冲-辉光放电质谱法测量稀土合金中的关键元素

建立了脉冲-辉光放电质谱(Pulsed-GDMS)测定稀土合金中7种关键元素Mg、Fe、Cu、La、Ce、Pr、Nd的分析方法。系统考察了脉冲时间、样品均匀性、质谱仪配件(阳极帽、导流管、样品锥)、压片致密性对测量重复性的影响。对于含量在mg/g量级以上的元素,影响重复性(RSD)的最大因素是质谱仪配件的更换,不更换配件RSD<3%,更换新配件RSD为2%~11%,更换重复使用的旧配件RSD为3%~21%;其次是粉末样品压片的致密性,致密样品的测量结果 RSD<3%,致密性越低,测量重复性越差。采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)对1#稀土合金样品中的元素进行测量,以测量值为参考值对Pulsed-GDMS的测量结果进行校正,获得各元素的相对灵敏度因子,用校正后的Pulsed-GDMS对2#稀土合金样品进行测定。结果表明,对于致密样品(2#-A)的Pulsed-GDMS分析结果与HR-ICP-MS分析结果一致。在优化的条件下,实际样品测量结果的扩展不确定度可降低至3%~10%。

铕浓缩同位素全蒸发-1012Ω高阻信号放大器的热电离质谱分析方法

浓缩同位素是校正质谱法、同位素稀释质谱法和双稀释剂法等同位素质谱分析技术的基础,其化学纯度及丰度量值的准确性直接影响着分析结果的准确性。但由于浓缩同位素中低丰度同位素的离子信号较难准确测量,且缺乏合适的标准物质校正,给高精准的同位素丰度分析带来挑战。本文建立了适用于微量铕浓缩同位素样品纯化的锌还原-萃取色层法,纯化后的151 Eu和153 Eu两种浓缩同位素纯度优于99.99%,有效消除了其他稀土元素杂质的干扰。通过采用1012Ω信号放大器的法拉第杯接收样品中的低丰度同位素离子信号,建立了铕浓缩同位素的全蒸发-热电离分析方法。两种浓缩同位素样品的主丰度测量结果分别为151 Eu 0.9683676(11)和153 Eu 0.9876851(21),测量重复性比1011Ω信号放大器的法拉第杯以及文献中校正质谱法的测量结果提高了3倍。

摩尔质量测量的中国贡献

中国计量科学研究院(NIM)自2012年参加阿伏伽德罗常数测定中浓缩硅摩尔质量测量国际合作研究,首次提出并建立了硅同位素丰度比的高分辨质谱测量方法,先后完成了浓缩硅和超浓缩硅摩尔质量的测量研究。尤其在超浓缩硅摩尔质量测量的国际比对中,NIM是参加比对的8个国家计量院中唯一一个同时采用了两种测量方法的计量院,而且两种方法所得结果最优,为超浓缩硅摩尔质量的准确测量以及阿伏伽德罗常数的准确测定提供了坚实的数据支撑,在新一轮国际单位制单位的重新定义活动中做出了中国计量院的贡献。