动能歧视(KED)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定贵州沉积型稀土矿中16种稀土元素

贵州沉积型稀土矿主要含有高岭土-锐钛矿石等矿物,存在高含量Si、Al、Fe、Ti、Zr等难溶基体元素,采用高压密闭微波消解法处理难以将其完全溶解,易使测定结果偏低,需再次消解或进一步电热板敞开酸溶处理,方法耗时长,不利于大批量样品检测需求。同时电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法在测定稀土元素时存在基体和质谱干扰,影响了检测数据的准确性。采用过氧化钠熔融分解样品,熔融物冷却后引入三乙醇胺溶液,在碱性溶液中,大量基体元素与三乙醇胺形成稳定配合物,并与大量溶剂钠盐存于溶液中,稀土元素与Ca、Mg、Sr、Ba等留存于沉淀,经过滤,实现稀土元素与大量基体元素分离,随后沉淀用硝酸(1+1)复溶,并以^(103)Rh和^(185)Re为在线注入内标协同降低基体干扰;启用动能歧视(KED)模式以降低测定过程中潜在的质谱干扰。实验结果表明:高压密闭微波消解法消解液浑浊有残渣,溶矿耗时长,测试结果偏低,碱熔法酸化后溶液清亮透明,稀土元素测定值准确性高;采用10%三乙醇胺溶液提取能较大地降低基体干扰;启用KED模式可降低测定过程中的质谱干扰,且准确度优于STD模式;碱熔法检出限为0.008~0.049μg/g,测定下限为0.034~0.2μg/g,相对标准偏差RSD在0.78%~10.2%,相对误差RE在0.022%~13.5%。经实际样品验证,碱熔法较适用于贵州沉积性稀土矿中16种稀土元素的测定。

有机化合物对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定食品中总砷的影响

为研究有机化合物对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定食品中总砷的影响,分析总结一般规律,为食品中总砷的准确测定提供理论依据。通过考察甲醇和乙醇等14种有机化合物对ICP-MS法测定砷的动能歧视模式(KED)信号值和动态反应模式(DRC)信号值的影响,分析各有机化合物的电离能、极性和溶解度等性质,推测其在ICP-MS法测定体系中对砷响应信号值增敏或者抑制的可能机理。结果表明,有机化合物对ICP-MS的KED模式测定砷离子As^(+)的信号值有增敏效应,对DRC模式测定氧化砷离子AsO^(+)信号值的影响小于KED模式测定As^(+)的信号值,而且过程也更为复杂。相反,氮氧化物会减弱As^(+)和AsO^(+)的信号值。锗、铟等内标元素原子与砷原子在等离子体中电离行为和灵敏度的差异,使得内标元素校准砷测定信号的漂移受到干扰。推测有机化合物影响ICP-MS测定砷响应信号值的可能机理是:有机化合物和氮氧化物经电离或裂解之后分别生成碳离子或多原子碳离子和氮氧离子或氮氧基团,碳离子或多原子碳离子会与砷原子发生电荷转移反应,增强As^(+)或AsO^(+)的信号值,同时有机化合物也可能会与As^(+)竞争氧气而降低AsO^(+)的信号值,而具有强电负性的氮氧基团可能会与As^(+)和AsO^(+)发生电荷转移反应而减弱其信号值。有机化合物对砷的ICP-MS响应信号值的影响可能是受到有机化合物电离能、溶解度、极性和分子结构等综合因素的结果。

KED碰撞模式-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定多种煤中磷

为快速准确测定不同煤质样品中磷元素的含量,建立了混合酸消解-KED碰撞模式-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定多种煤中磷的方法。考察了样品灰化温度、灰化时间、消解试剂等对磷元素测定结果的影响,试样经箱式电阻炉在815℃灼烧1.5 h灰化后,采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸体系进行消解,用王水提取,以磷元素特定质量数31(质荷比,m/z)定性,以磷元素和^(103)Rh内标元素质谱信号的强度比值与磷元素的浓度成正比进行定量分析,向碰撞反应池中通入碰撞混合气,与相同质量数的多原子离子物质发生有效碰撞使其质荷比发生变化,从而降低氧化物产率、消除双电荷产生的质谱干扰,准确测定试样中磷的含量。磷标准溶液浓度在0.5~50μg/mL范围内呈现良好的线性关系,磷校准曲线方程为y=3985 x-226.23,相关系数(R^(2))=0.9998。方法检出限为0.96μg/g。选用17种不同种类国家一级标准物质进行验证,测定值与认定基本一致,相对标准偏差(RSD)均≤9.6%(n=12),相对误差(RE)均≤4.6%,各种标准物质磷元素测定t值均小于2.20(t_(0.05,11)值),测定结果与标准物质认定值具有较好的一致性,且无显著性差异,方法可用于不同煤质样品中磷元素的测定。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定金绿宝石中16种痕量稀土元素

金绿宝石结构稳定,常规敞开酸溶、密闭酸溶、微波消解三种前处理方法并不能将其完全分解,使得测定结果偏低。采用碳酸钠-硼酸混合熔剂进行熔融,样品分解完全,通过优化熔融温度与时间、熔剂用量与配比,建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定金绿宝石中16种痕量稀土元素的分析方法。选择丰度高、干扰小的同位素、动能歧视碰撞池(KED)模式及干扰系数校正法消除质谱干扰,以185Re为内标元素及样品稀释降低基体干扰。实验表明,各稀土元素的校准曲线相关系数r值在0.999 1~0.999 8,方法检出限为0.000 1~0.013μg/g,定量限为0.000 5~0.067μg/g。采用国家标准物质GBW07151验证方法的精密度,计算出相对标准偏差(RSD,n=7)在1.3%~4.6%,并将方法用于金绿宝石实际样品中稀土元素的测定,RSD为0.90%~3.2%,加标回收率为94.0%~104%,符合国家地质矿产行业标准允许范围,结果稳定、可靠。

动能歧视-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定凉皮中多种元素

为快速、准确定量凉皮中多元素含量,采用微波消解法对凉皮样品进行消解处理,优化了ICP-MS仪器参数条件,选择适合的内标元素,运用动能歧视技术(KED)降低质谱干扰,利用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定凉皮中K、Ca、Mg、Be、V、Cr、Ni、As、Se、Mo、Ag、Cd、Sn、Pb、B、Al、Mn、Fe、Co、Cu、Ba及Hg等22种元素含量,各元素相关系数均大于0.995。通过对方法的线性范围、检出限、准确性、稳定性、加标回收率的考察。结果表明,KED-ICP-MS法测定凉皮中各元素的相对标准偏差(RSD,n=6)在0.60%~8.1%,方法加标回收率(n=6)在74.1%~120%,标准曲线线性关系良好(R^(2)=0.995~0.999)。方法具有简便、快速、灵敏、准确的特点,适用于凉皮中多元素的高通量检测。

KED-ICP-MS法测定电子级丙二醇甲醚中的银、镉和铅

建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定电子级丙二醇甲醚中银(Ag)、镉(Cd)和铅(Pb)含量的方法。样品经超纯水稀释后直接进样,采用标准加入法作为定量方法,选择待测同位素为^(107)Ag,^(111)Cd,^(208)Pb,并通过选择检测模式和碰撞/反应池气体流量有效消除质谱干扰。结果表明,在碰撞模式下利用动能歧视技术(KED),He流量为4 mL/min时,质谱干扰消除效果最佳。该方法的线性范围为0.2~5μg/L,线性相关系数大于0.9995,各元素检出限(LODs)为0.002~0.009μg/L,加标回收率为93.8%~104.2%,相对标准偏差(RSDs)小于9.5%。使用KED-ICP-MS法可以准确测定电子级丙二醇甲醚中Ag,Cd和Pb的含量。

电感耦合等离子体质谱法测定磷灰石中稀土元素分量和总量

基于电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）在稀土元素分析方面的优势,以HCl、HNO3、HF和HClO4溶解样品,控制He气流量为4.70mL/min,实现了动能歧视碰撞池（KED）-ICP-MS对磷灰石样品中稀土元素分量和总量的测定。通过选择合适的同位素避免了质谱干扰;通过稀释基体质量浓度不大于0.25mg/mL和选择45ng/mL^185 Re为内标进行校正相结合的方法消除了非质谱干扰。实验表明,在选定的实验条件下,各稀土元素在0～100ng/mL范围内与其对应的质谱强度呈良好的线性关系,校准曲线相关系数r为0.999 0～0.999 9,方法检出限为0.000 1～0.019 2ng/mL。将实验方法应用于磷灰石实际样品中稀土元素分量和总量的测定,所得结果的相对标准偏差（RSD,n=6）为1.1%～4.7%,加标回收率为96%～109%。

ICP-MS混合模式测定植物性农产品中的9种痕量元素

建立了ICP-MS混合模式测定蔬菜、水果、大米等植物性农产品中痕量元素的检测方法。样品经HNO3+H2O2消解,以74Ge、115In、209Bi作为内标溶液消除基体干扰,动能歧视型碰撞/反应池技术消除质谱干扰的方式测定植物性农产品中As、Hg、Pb、Cd、Cr、Se、Cu、Ni、Zn 9种痕量元素。结果表明:该方法的线性范围均超过2个数量级,r≥0.999 2;检出限为0.8～40μg.kg-1;相对标准偏差(RSD)为0.6%～5.8%。利用所建立的方法测定了大米粉(GBW10010)、菠菜(GBW10015)、苹果(GBW10019)3种标准物质,分析结果均在参考值范围内。方法简单、快速、准确,适用于批量样品中多元素的同时测定。

电感耦合等离子体质谱法测定烟道灰中铟

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了烟道灰中In时,多原子分子离子和同量异位素^(115)Sn的干扰不可忽略。采用HCl、HNO_3、HF和HClO_4溶解烟道灰样品,选择^(115)In为被测同位素,100ng/mL185 Re作为内标,以动能歧视碰撞池(KED)消除多原子分子离子干扰,以数学校正方程消除同量异位素^(115)Sn的干扰,实现了电感耦合等离子体质谱法对烟道灰中In的测定。详细考察了^(115)Sn对^(115)In测定的干扰,结果表明,^(115)Sn对^(115)In的干扰量与Sn的含量呈线性相关,因此得到了对^(115)Sn干扰进行校正的数学校正方程。在测定中,考虑到样品溶液中Sn的含量较高,一般超出了ICP-MS的测定范围,故选择以ICP-AES对Sn进行测定,再采用数学校正方程对其干扰进行校正。分别在标准模式和KED模式下对烟道灰样品中In进行了测定,结果表明,KED模式下In的测定结果与对照值(乙酸丁酯萃取-原子吸收光谱法测定值)基本一致,而标准模式下的测定结果相对偏高;同时试验表明,KED模式下In的背景等效浓度和方法检出限约比标准模式低一个数量级。因此实验选用KED模式进行测定并对其条件进行了优化,最终确定碰撞气流量为4.90mL/min。在选定的实验条件下,In质谱强度与其质量浓度在5~100ng/mL范围内呈良好的线性关系,校准曲线相关系数为0.999 4,方法检出限为0.004 6ng/mL。将实验方法应用于实际烟道灰样品中In的测定,所得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.20%~1.3%,加标回收率为98%~102%。

动能歧视碰撞池-电感耦合等离子体质谱法测定光卤石中溴

采用热水浸取的方法溶解光卤石样品中溴元素,以动能歧视碰撞池(KED)为测量模式消除了多原子分子离子的干扰,以50.0ng/mL187 Re为内标进行校正,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定光卤石中溴含量的方法。对热水浸取的时间和氦气流量进行了优化,确定浸取时间为10min,氦气流量为4.7mL/min。对基体效应进行了考察,结果表明,通过控制测定溶液的基体质量浓度不大于0.50mg/mL,可有效克服基体效应。在优化的实验条件下测定溴标准溶液系列,结果表明,溴质量浓度在0.100~400ng/mL范围内与其质谱强度呈线性关系,相关系数为0.999 6。方法检出限为0.424μg/g,方法测定下限为1.41μg/g。采用实验方法分别对5个不同溴含量水平的光卤石样品中溴进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=9)在1.7%~4.7%之间;并进行加标回收试验和方法对比试验,加标回收率在98%~108%之间,测定值和品红分光光度法基本一致。

电感耦合等离子体质谱^(45)Sc的背景原因和处理方法研究

在众多的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)实验室里,均可发现该类仪器在45 U谱线上存在着偏高、极不稳定的背景信号。本工作在识别此类干扰的实验基础上,提出背景干扰的两种形成机理。一种是样品基体元素(如C,Ca,Al等)在45 U位置上形成的多原子离子干扰,一般表现为进样系统中的记忆效应;另一种是离子透镜被含碳的气溶胶污染,上面积累的碳可以与离子束中的氧氢离子反应形成干扰离子(12C16O21H+)。二者的主要差异是后者信号在进样冲洗状态下衰减缓慢,而且进样系统的清洗对它无效。这二者常常同时出现,造成了该质量数处的高背景信号和严重的不稳定现象。本实验采用动能歧视效应来抑制多原子干扰离子,极大地改善了45Sc的信背比,检出限可小于1.2ng/L,背景等效浓度(BEC)值小于16 ng/L,同时改善了分析数据的重现性。国家沉积物和岩石标准物质(SRM)的Sc元素分析结果显示,同一份样品溶液浓度重复测定3次的内精密度小于1.5%(RSD),平行样品(n=4)的外部精度回归到正常水平(在2.3%~5.23%之间),分析结果在国家标准物质的允许误差范围内。

电感耦合等离子体质谱的钡中毒检验方法研究

建立了碰撞反应池-电感耦合等离子体质谱分析测定中毒案件中胃内容和血样钡元素含量的研究方法。通过优化消解液体系、消解时间和消解温度,确定样品前处理的最优消解条件。用碰撞反应池技术降低电感耦合等离子质谱分析中多原子分子造成的干扰。研究结果表明,钡的检出限为0.40 ng/g,回收率在94.80%~105.75%之间,说明所建立的方法具有灵敏度高、准确度高和线性范围宽等优势,适用于胃内容和血中钡含量的检验,可确定中毒或者死亡原因、中毒来源和摄入途径。

电感耦合等离子体质谱中碰撞反应池的模拟探讨

碰撞反应池是电感耦合等离子体质谱中去除多原子离子干扰的重要手段,通过使用SIMION软件对池中离子的运动特性进行了研究,有效分析了影响碰撞池效率的因素。模拟显示:碰撞反应池在标准模式下工作时,离子的最大偏移半径直接影响着仪器的信号强度,保证q值(射频数值)和射频电压为定值时,检测不同离子采用不同频率,离子聚焦效果近似。碰撞反应池在碰撞模式下工作时:离子发生碰撞聚焦效应,离子通过率降低,信号强度减弱;不同半径离子的能量碰撞损失不同,在较低增压下差异明显,适合采用动能歧视效应去除副产物干扰。模拟结果与实验相符,且模拟能够为仪器参数优化、实验参数设计提供指导。

碰撞反应池-电感耦合等离子体质谱法测定生姜油中10种重金属元素

建立了碰撞反应池-电感耦合等离子体质谱法测定生姜油中的重金属元素的方法,通过设计3因素(消解温度、消解时间和试剂选择)3水平的正交实验方案确立前处理条件:消解温度180℃、消解时间30min、硝酸4mL、过氧化氢2mL,仪器采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)-碰撞模式消除质谱干扰,碰撞池He气流速设置为3.2mL/min,使各元素在背景信号强度降低的情况下,有较低的等效背景浓度(BEC),从而准确地测定了各元素的含量。同时采用45SC、72Ge、115In、209Bi作为内标元素来校正基体带来的干扰,最终确定测定生姜油中Pb、As、Cr、Cu、Fe、Cd、Mn、Ni、Zn、Ba共10种重金属含量的最优条件。