三重四极杆电感耦合等离子体质谱仪测定铼含量

铼(Re)是自然界中最稀有的元素之一,因其含量低而测定较为困难。三重四极杆电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS/MS)为解决该难题提供了技术支持。本文利用ICP-MS/MS建立了快速分析Re含量的方法。结果表明,ICP-MS/MS的灵敏度较传统的单杆ICP-MS显著提高,能够准确分析Re含量低至0.5 pg/mL的样品;样品中基体(Ca、K、Mg、Na)浓度在较低时对Re的分析没有影响,浓度高于2000μg/mL时基体干扰会降低分析结果的准确性。因此,分析时可先通过离子交换纯化或稀释以减小基体效应的影响再进行样品测试。采用该方法对河水标样SLRS-6、岩石标样BHVO-2和BCR-2的Re含量进行分析,其结果分别为(14.4±0.4)pg/mL、(0.59±0.05)ng/g和(12.46±1.21)ng/g,均与报道结果一致。最后,利用建立的方法分析常见的自然样品(如河水、岩石、土壤、沉积物等)的Re含量,获得了与前人报道一致的分析结果,这些结果丰富了自然界Re含量储库,也增加了对自然界Re变化的认识。

三重四极杆电感耦合等离子体质谱法测定水中痕量磷的方法建立及在新安江水库的应用

建立了三重四极杆电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS/MS)测定地表水中痕量总磷、溶解态磷、颗粒态磷的方法,确定了ICP-MS/MS测定水中磷的仪器参数及氧气流量。研究了该方法检测水中磷元素的检出限、精密度、正确度,探索了浊度、色度及砷、铬、硫的存在对ICP-MS/MS测磷的影响。结果表明,采用高纯氧气反应ICP-MS/MS法可对地表水中的各形态痕量磷进行质量浓度检测,该方法的检出限可达0.24μg/L,磷元素在1.00~1000μg/L质量浓度范围内具有良好的线性,相关系数为0.9995,加标回收率为92%~103%。该方法检测速度快,抗浊度、色度及共存元素(砷、铬、硫)干扰的能力强。对新安江水库4个季度的总磷、溶解态磷、颗粒态磷进行测定,结果表明,水库总磷平均质量浓度为10~20μg/L,ρ(溶解态磷)/ρ(总磷)为42.4%~50.9%。该方法可以满足地表水中痕量磷的快速测定及形态分析。

三重串联四极杆电感耦合等离子体质谱法测定植源性中药材中总硫含量

针对日益严重的植源性中药材中二氧化硫(SO_2)浓度超标问题,研究基于最新的三重串联四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)技术建立了一种快捷、准确的二氧化硫检测方法。该方法可以有效地降低背景中多原子离子的干扰,提高检测灵敏度与标准曲线的线性范围。使用氧气作为反应气,对^(32)S^(16) O_4^(2-)和^(34)S^(16) O_4^(2-)的检出限分别为5.48和9.76μg·L^(-1),线性范围0.02~100mg·L^(-1)(r>0.999)。0.5g中药样品加入6mL硝酸和2mL双氧水,使用微波消解方式对样品进行消解。选用柑橘叶标准参考物质对方法的可靠性进行考察,样品平行处理测定6次后所得浓度值在标准值范围内。结果表明,本方法可以实现中草药中SO_2浓度的准确测定,样品处理过程以及样品中背景元素不会对定量结果的准确性产生干扰。

三重四极杆电感耦合等离子体质谱法测定集成电路用N-甲基吡咯烷酮中14种金属杂质的含量

提出了有机加氧进样系统结合三重四极杆电感耦合等离子体质谱法测定集成电路用N-甲基吡咯烷酮(NMP)中Na、Cd、Pb、Mg、Al、Ca、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、K等14种金属杂质含量的方法。通过氧气在线燃烧的方式降低了碳沉积对锥口的影响,采用标准加入法匹配基体效应,使用冷等离子体-氨气碰撞反应模式解决了碳元素质谱干扰的问题,如^(12) C^(12) C^(+)对^(24) Mg^(+)的干扰,^(12)C^(40) Ar+对^(52)Cr^(+)的干扰。14种元素的加标回收率为83.2%~123%,14种元素工作曲线的相关系数均大于0.9990,方法可用于分析杂质元素质量分数低于20.00ng·kg^(-1)的样品,满足先进制程的质量要求。

三重四极杆电感耦合等离子体质谱法直接测定松香中硫的含量

由于单四极杆质谱技术很难完全消除等离子体、溶剂和基体产生的多原子离子干扰,提出了题示研究。采用无水乙醇直接消解松香样品,可避免高温灰化和湿法消解造成的损失。在附加气氧气流量40mL·min^(-1)条件下进行有机进样以消除积碳,采用三重四极杆电感耦合等离子体质谱仪双质量过滤器及优越的碰撞/反应池技术,使用氧气质量转移模式,去除^(16)O^(+)_(2)、^(36)ArC^(+)等多原子离子干扰,实现松香中硫含量的稳定测试。结果表明,硫的质量浓度在100μg·L^(-1)以内与对应的响应强度呈线性关系,检出限为0.52μg·L^(-1)。对低、中、高浓度水平标准溶液测定7次,测定值的相对标准偏差均小于4.0%。按照标准加入法进行回收试验,回收率为91.2%~104%。

三重串联四极杆等离子体质谱法测定激光光纤用超高纯铈螯合物中痕量金属杂质离子

该文建立了三重串联四极杆电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS/MS)测定激光光纤用超高纯铈螯合物中14种稀土及4种非稀土痕量金属杂质离子含量的新方法。采用低压密闭湿法消解,0.1 g样品以1 mL HNO_3处理30 min即可获得澄清溶液,实现了样品高效、清洁的前处理。在MS串接检测模式下,通过优化耐高盐进样系统(HMI)参数获得了低至0.3%的CeO^+/Ce^+产率,并进一步结合氧气及氨气反应池技术充分消除了基体Ce对超痕量La、Pr、Gd、Tb、Dy导致的典型强复合离子干扰和质谱拖尾,实现了2～3个数量级的干扰程度改善;基于冷等离子体技术并结合氢气及氦气碰撞反应池技术在高基体浓度下充分消除了Ar对超痕量Ca、Fe导致的同质异素及多原子离子干扰。在优化条件下,针对6N超高纯铈螯合物中所有杂质元素测定的长期稳定性RSD<5%(2 h,4.0 g/L),加标回收率为92.6%～108%,方法检出限为0.001 2～0.071 5μg/g,表明所建立的方法适用于6N超高纯铈螯合物样品的快速批量分析。

三重四极杆串联电感耦合等离子体质谱在水质痕量多元素快速检测研究中的进展与应用

当前国家对水质安全及其有毒有害元素快速精确检测提出了更高要求,促进了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)在水质分析研究应用。三重四极杆串联电感耦合等离子体质谱(Q3-ICP-MS)是近十年来ICP-MS所取得的重要进展之一,为最佳的快速痕量超痕量多元素分析技术之一,在当今前沿元素分析中具有无可替代的地位而得到广泛应用,在水质监测中发挥作用。

三重四极杆串联质谱法同时测定福州大气PM2.5中20种金属元素的研究

建立三重四级杆质谱法同时测定福州大气PM2.5中Al、As、B、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Pb、V、Sr、Zn、Se、K、Ca、Na等20种金属元素的方法。采集福州市大气细颗粒物PM2.5样品,经微波消解后用ICP-MS/MS上机分析。结果表明,测定的20种金属元素线性良好,相关系数均为0.999以上。比较SQ-KED和TQ-O2两种测定模式,Cr、Se、Sr、Ba在TQ-O2模式下有较低的标准曲线截距和仪器检出限。各种元素测定的相对标准偏差范围(0.9-8.1)%,精密度良好,空白滤膜加标回收率范围(70.8-129.9)%,重金属有证标准物质测定值均在标准值范围内。运用建立的方法分析福州大气PM2.5中金属元素,K、Na、Fe、Al、Ca、Mg、Zn等元素浓度较高,可能来源于生物质燃烧、建筑扬尘等。该方法准确可靠、操作简单,具有较高的灵敏度、准确度及精密度,可作为大气PM2.5中金属含量测定的理想方法。

ICP-QQQ-MS法分析婴幼儿谷物辅助食品中镉含量的干扰及其校正

建立三重串联四极杆电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma triple quadrupole mass spectrometry,ICP-QQQ-MS)法测定婴幼儿谷物辅助食品中镉(Cd)含量的方法。研究单四极杆氦气碰撞模式(SQ-He)、串联四极杆氦气碰撞模式(QQQ-He)、串联四极杆氧气反应模式(QQQ-O_(2))3种碰撞/反应模式下质谱测量中存在的各类干扰,并进行逐一分析、消除。结果显示,抗基体、抗氧化物和多原子离子干扰能力均为QQQ-O_(2)>QQQ-He>SQ-He,采用QQQ-O_(2)模式联合标准加入法可获得更为准确的干扰消除效果。通过引入干扰校正方程,有效解决由于同量异位素锡(Sn)干扰导致的Cd同位素丰度比与天然丰度比不一致问题。QQQ-O_(2)模式下同位素稀释质谱法与标准加入法测量Cd的结果等效一致,证明婴幼儿谷物辅助食品中Cd测量时受到的基体效应和质谱干扰被有效消除。所建方法为使用ICP-QQQ-MS准确测定复杂基体样品中Cd提供重要参考。

ICP-MS/MS测定镍基高温合金中痕量金、汞和硒的质谱干扰消除

采用单四极杆质谱(ICP-MS)无法消除第二代镍基单晶高温合金CMSX-4中合金元素Ta,W,Ni及载气Ar所形成的多原子离子对痕量杂质元素Au,Hg和Se产生的质谱干扰。本研究基于三重四极杆-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)技术,通过考察不同碰撞/反应模式(No Gas模式、He模式、O_(2)原位质量模式、O_(2)质量转移模式)下的质谱干扰消除效果,建立了CMSX-4中痕量杂质元素Au,Hg和Se的测定方法。结果表明,采用O_(2)原位质量模式能够有效消除Ta O^(+)对Au^(+)和WO^(+)对Hg^(+)的质谱干扰;采用O_(2)质量转移模式能够消除Ni O^(+)和ArAr^(+)对Se^(+)的质谱干扰。综合考虑3种待测元素的信号强度及背景等效浓度,确定O_(2)流速为0.60 m L/min。通过考察内标元素对基体效应的校正效果,选择^(133)Cs为测定Au和Hg的内标元素、^(103)Rh为测定Se的内标元素。在优化条件下,建立了Au,Hg和Se的工作曲线,线性相关系数均为0.9991,方法检出限为0.11~0.29 ng/m L。分别对3个添加水平的镍基高温合金样品独立测定9次,相对标准偏差(RSD)为2.0%~9.5%。Au和Hg的加标回收率为96.1%~107.2%。采用本方法对镍基高温合金有证标准物质中的Se的质量浓度进行测定,经t检验表明测定结果与标准值无显著性差异。

DRC-Q^3-ICP-MS测定饮用水中4种痕量元素

目的采用动态反应-三重四极杆-电感耦合等离子体质谱(DRC-Q^3-ICP-MS)检测饮用水中痕量元素砷(As)、铅(Pb)、硒(Se)和铁(Fe)。方法水样酸化,经膜过滤后,以高纯CH4为反应气,在DRC-CH4模式下使用质谱调谐液和双检测器校正液对DRC-Q^3-ICP-MS仪器进行优化,使仪器各项指标符合使用条件,测定水中As、Pb、Se、Fe含量。结果As、Pb、Se、Fe的标准曲线的R2均≥0.9995,方法检出限为0.0008~0.0091μg/L,定量限为0.019~0.030μg/L,相对误差(RE)为(1.84±1.41)%^(5.82±2.04)%,加标回收率为91.6%~108.4%,各元素标准物质测定值均在扩展不确定度范围内,相对标准差(RSD)≤2.22%。2018年4月、7月分别采集黄南州4县各监测点枯水期和丰水期水样共354份,检测As、Pb、Se、Fe含量均符合GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》要求。结论本方法可同时测定饮用水中痕量元素As、Pb、Se和Fe,能消除质谱干扰,降低背景,分析离子检测信号无损失,灵敏度和准确度高。

高纯稀土氧化物中其他稀土元素分析

随着各项特性功能的要求,高新功能材料不断被研究出来。稀土由于其优异的特性,在光功能晶体、电子陶瓷、高纯稀土镀膜材料等高端功能材料制造中,高纯稀土的需求将越来越大。高纯稀土的分析检测技术是高纯稀土生产和相关应用的基础,因此,建立准确的高纯稀土分析检测方法具有十分重要的意义。介绍了高纯稀土氧化物中共存的其他稀土元素杂质分析的方法及进展,并进行了展望。重点介绍了ICP-MS/MS方法在高纯稀土氧化物检测中的应用,指出了其在高纯稀土检测应用的广阔前景。

提高含硅腐竹中铝含量测定准确度

比较不同的微波消解条件、不同的测定模式,用三重四极杆电感耦合等离子体质谱仪测定含硅腐竹中铝含量。结果表明,较高的微波消解温度、适当的保持时间,能提高检测结果的稳定性和准确性。用TQ-NH3模式中的原位模式(on mass mode)测定,抗干扰能力更强,准确性高。