基于破乳诱导萃取和ICP-MS/MS分析渣油中的微量金属元素

基于破乳诱导萃取提出利用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定渣油中多种金属元素的新策略。渣油样品经二甲苯稀释降低黏度后采用质量分数6%的Triton X-114乳化,超声水浴破乳25 min,利用体积分数40%的盐酸萃取渣油中金属元素至水相,采用ICP-MS/MS测定其中10种金属元素Na、Mg、Al、Ca、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn的含量。详细评估了破乳诱导萃取条件对渣油中金属元素萃取效率的影响,在串联质谱(MS/MS)模式下,利用氦碰撞气或不同反应气消除了金属元素的质谱干扰,采用标准参考物质NIST SRM 1634c(燃油中的微量元素)验证了方法的准确性,以微波消解技术处理渣油样品并采用扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)进行对比分析验证了方法的可靠性。结果显示,金属元素在各自的含量范围内呈现良好的线性关系(线性相关系数≥0.9997),检出限(LOD)为2.05~31.4 ng/L,NIST SRM 1634c的测定结果与标准参考物质提供的认证值及文献报道的参考值基本一致,置信度水平达到95%,ICP-MS/MS方法与SF-ICP-MS的对比分析结果无显著性差异。所建立的ICP-MS/MS方法操作简单,分析速率快,准确可靠性好,已用于渣油中多种金属元素的质量评价。

双四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)法测定婴幼儿配方奶粉中的硒含量

应用电感耦合等离子质谱法测定婴幼儿配方食品中硒元素含量时,由于硒元素存在难电离、质谱干扰等原因,往往导致硒元素测定含量偏高,通过含碳有机物增敏,不同分析模式去干扰从而建立能准确测量婴幼儿配方食品中硒元素含量的电感耦合等离子体质谱方法。采用分析不同含碳有机物如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇的增敏效果,考察有机物浓度0~10%的影响,并研究标准模式(no gas模式)、单杆氦气碰撞模式(He模式)、串联氦气碰撞模式(HeHe模式)、串联氧气反应模式(O_(2)模式)等不同分析模式下的抗质谱干扰能力,确定婴幼儿配方奶粉中硒含量分析的最佳条件。结果表明,具有最佳增敏效果的试剂为5%正丁醇,相较于其他分析模式,串联氧气反应模式检测婴幼儿奶粉质控样中的硒含量更加准确,方法在0.50~10.00μg/L呈现良好的线性关系(R 2>0.999),平均回收率为94.3%~100%,精密度小于5%,方法检出限和定量限分别为1μg/kg和3μg/kg,与原子荧光分光光度法做t检验比较,各类市售婴幼儿配方食品中硒含量测定值无显著性差异(P>0.05)。方法操作简便、检出限低、检测结果准确,适合于婴幼儿配方食品中硒元素的准确测量。

气体吸收-电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法测定电子工业高纯氩气中44种超痕量元素

随着电子工业对特气纯度要求的日益提高,为能达到更低的检测下限,在国家标准方法的基础上优化气体吸收装置,并使用电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法同时测定特气中44种元素含量。高纯氩气中的超痕量杂质元素可经优化后的气体吸收装置被完全吸收至5%硝酸吸收液中,吸收液可直接经ICP-MS/MS测定,并通过Std、He、NH_(3)、Cool、Cool NH_(3)等多种分析模式,有效消除了目标元素所遭受的多类型质谱干扰(多原子离子、双电荷、同量异位素等)。在优化的实验条件下,采样体积为89.4 L时,高纯氩气中44种超痕量杂质元素可获得的检出限为0.00002~0.0026 ng/L,较国家标准(GB/T 34972—2017)所规定的检出限范围低1~4个数量级,且所有目标元素均可获得优于0.999的标准曲线相关系数,加标回收率为90.1%(Zn)~118%(Na),相对标准偏差在0.68%(Cs)~14%(Zn)。优化后的气体吸收装置具有便携高效、功能多样、隔绝污染等特点,与ICP-MS/MS相结合实现了高纯氩气中超痕量杂质元素的稳定可靠测试,可为半导体、高纯材料等对气体纯度有极高要求的工业产品原料质控提供技术支持。

基于ICP-MS/MS测定中药白扁豆中18种无机元素及其质量评价

目的:采用串联四级杆电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS/MS)测定中药白扁豆中18种无机元素的含量,结合化学计量学分析不同产地及性状差异白扁豆的质量情况。方法:采用超级微波消解处理样品后,采用串联四级杆电感耦合等离子体质谱法进行测定,对测定结果进行主成分分析及聚类分析。结果:测定的各无机元素线性关系良好;主成分分析得到6个主成分,累计方差贡献率达到83.959%;确定锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锶(Sr)、钴(Co)、硒(Se)、铷(Rb)、钡(Ba)、铬(Cr)、镉(Cd)、银(Ag)、锂(Li)、铍(Be)、钒(V)、铅(Pb)等15种元素为白扁豆的主要特征元素。结论:该方法操作简便、结果准确、灵敏度高,可用于中药白扁豆中无机元素的测定,为进一步研究中药白扁豆提供了参考。

微波密闭消解-乙醇增敏-串联质谱(ICP-MS/MS)法测定生物样品中的硒

为减少生物样品在消解过程中Se的挥发损失,增加测定灵敏度,提高精密度,消除质谱法测定过程中的干扰,保证测定准确度,采用微波密闭消解-乙醇增敏-串联质谱(ICP-MS/MS)法测定生物样品中的硒。生物样品经微波密闭消解后,在MS/MS模式下,在线引入含有7%乙醇的Rh内标溶液,用乙醇增敏,提高仪器信号灵敏度,通过Se^(+)与O_(2)反应形成SeO^(+),实现质量转移消除了Se的质谱干扰。对同位素的选择、干扰因素分析和消除、乙醇的增敏效果、仪器条件等进行了讨论。结果表明,方法检出限为0.004μg/g,以国家一级标准物质进行精密度和准确度实验,相对标准偏差为2.5%~6.6%,测定平均值和标准物质认定值的ΔLogc在±0.05以内,相对误差RE在±10%以内,测定值与标准值相吻合。方法在富硒区域调查、富硒农产品及食品检测等工作中具有较好应用前景。

电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)混合模式同时测定土壤中7种重金属元素

为高效、准确、批量对土壤中多元素进行同时检测,通过改善消解模式、载气流速,优化质谱条件,采用电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)测定土壤中7种重金属元素。样品经王水预消解,氢氟酸+高氯酸+硝酸消解,以103Rh作为内标溶液消除基体干扰,在MS模式下通入氦气(即氦气模式),MS/MS模式下通入氧气(即氧气模式)消除质谱干扰的方式测定土壤中As、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn 7种重金属元素。结果表明,当氦气流量为5.0 mL/min、氧气流量为0.40 mL/min时方法灵敏度和干扰消除效果最好。方法的线性范围超过3个数量级,相关系数r≥0.9999,检出限为0.01~1.0 mg/kg,相对标准偏差(RSD)为1.5%~10.2%。通过3个国家土壤一级标准物质(GBW07403a、GBW07404a、GBW07405a)对方法进行了方法学验证,验证结果均在参考值范围内。

ICP-MS/MS直接测定海水中12种痕量金属元素

建立一种采用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)直接测定海水中12种元素的分析方法。采用标准加入法及配置超高基体进样系统实现基体匹配,应用ICP-MS/MS的多种分析模式测定海水中钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、钼(Mo)、镉(Cd)、铊(Tl)、铅(Pb)12种痕量元素。用该方法测定海水标准参考物质,结果准确。测定实际海水样品,加标回收率为85.0%~108%,相对标准偏差为1.5%~5.4%。12种元素的方法检出限为0.003~0.085μg/L,定量下限为0.012~0.340μg/L。该方法运行成本低,操作便捷,可作为实验室海水元素分析的常规检测方法。

丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的ICP-MS/MS分析

基于电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)建立了准确测定丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的分析方法,提出了利用混合反应气消除质谱干扰的新策略。丙二醇甲醚经超纯水稀释后直接采用ICP-MS/MS测定其中具有挑战性的超痕量金属元素Mg,Al,K,Ti,V,Cr,Fe,Ni,Cu和Zn,在MS/MS模式下,选择混合气NH 3/He/H 2为反应气,Ti^+,Cr^+,Fe^+,Ni^+,Cu^+,Zn^+与NH3发生质量转移反应,在形成的团簇离子中,Ti(NH3)+6,Cr(NH3)+2,Fe(NH3)+2,Ni(NH3)+3,Cu(NH3)+2和Zn(NH3)+丰度高且无干扰,利用NH 3质量转移法将Ti^+,Cr^+,Fe^+,Ni^+,Cu^+和Zn^+转移为相应的团簇离子进行测定;H2能与加合物—NH和—NH2反应生成—NH3,增大碰撞/反应池(CRC)内—NH3的浓度,有利于提高Ti,Cr,Fe,Ni,Cu和Zn的分析灵敏度。Mg^+,Al^+,K^+和V^+几乎不能与NH 3反应,而干扰离子能与NH 3反应形成团簇离子,可以利用NH 3原位质量法进行Mg,Al,K,V的测定;H 2能快速与Ar基干扰离子发生反应,而与其他离子的反应速度很慢,反应气中加入H 2能迅速彻底消除Ar基干扰离子所形成的质谱干扰,有利于Mg,Al,K和V的测定。优选Sc+与NH 3反应生成的团簇离子Sc(NH3)+5为Ti(NH3)+6,Cr(NH3)+2,Fe(NH3)+2,Ni(NH3)+3,Cu(NH3)+2和Zn(NH3)+的内标离子,Be+与NH3反应生成的团簇离子Be(NH3)+4为Mg^+,Al^+,K^+和V^+内标离子,校正了样品溶液,标准溶液和空白溶液之间由于物理化学性质差异产生的基体效应,确保了分析信号的稳定。将所建立的方法应用实际样品的加标回收实验,并采用双聚焦扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)进行对比分析,评价分析方法的准确性。结果表明,各元素的检出限为0.52~61.5 ng·L^-1,加标回收率为95.6%~104.2%,相对标准偏差(RSD)≤4.5%;在95%的置信度水平,所有元素的分析结果与SF-ICP-MS的测定结果无显著性差异,验证了分析方法的准确性好,精密度高。将方法应用于丙二醇甲醚中超痕量金属杂质元素的测定,具有分析速度快,无干扰,灵敏度高的优势。

基于ICP-MS/MS分析微量金属元素的原油产地溯源

建立电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)法测定原油中微量金属元素的分析方法,结合聚类分析(CA)建立判别模型,进行原油产地溯源研究。原油样品经微波消解处理后,采用ICP-MS/MS测定其中18种微量金属元素Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Mo、Ag、Cd、Ba、Pb的质量分数。在MS/MS模式下的碰撞反应池(CRC)中,应用O 2或NH 3/He为反应气可消除多原子离子对轻质量元素的干扰,采用国际标准物质燃油(NIST SRM 1634c)验证了分析方法准确可靠性,并利用多种微量金属元素质量分数的比值进行聚类分析。方法的检出限为0.43~59.2 ng/L,相对标准偏差(RSD)不大于4.82%;CA将18种原油聚为4大类,可实现原油产地的初步判别。通过微量金属元素的ICP-MS/MS分析,并结合CA能够对原油进行有效的产地溯源和判别。

ICP-MS/MS法测定地表水中痕量重金属元素

采用三重四极杆电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS/MS)对广州市境内珠江河段的地表水中8种金属元素进行测定。采用1mL浓硝酸对地表水样进行酸化,经0.45μm的水系滤膜过滤后采用ICP-MS/MS进行测定。实验结果显示:使用氧气/氦气反应碰撞模式可有效消除多原子干扰,各元素的检出限在0.125~0.428μg/L之间,采用标准物质对本方法的准确性以及稳定性进行考察,结果显示相对误差在6.0%以内,相对标准偏差在4%以内,采用本方法测定的实际地表水样品中8种待测重金属均满足I类水质要求。

微波消解-ICP-MS/MS同时测定蛋及蛋制品中9种重金属元素

建立采用微波消解蛋及蛋制品,三重串联电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS/MS)同时测定蛋及蛋制品中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb等9种重金属元素的方法。采用氧气和氨气反应池在串联质谱MS/MS模式下,通过优化仪器参数,引入内标元素,利用氧气质量转移、氧气原位质量和氨气质量转移,有效地克服了基体对待测元素的质谱干扰。结果表明,该方法测定精度高,重金属元素的检出限为0.28~22.39μg·L^-1,样品加标回收率为91.0%~107.1%,RSD≤4.7%,具有试剂消耗量小、环境污染少、操作简单、检测快速、同时多元素测定等优点。该研究为蛋及蛋制品中重金属元素的安全评价和监管提供了科学方法和理论依据。

ICP-MS/MS测定高纯氧化钇的14种稀土杂质元素

使用三重串联四级杆-电感耦合等离子质谱法(ICP-MS/MS)测定高纯氧化钇的14种稀土杂质元素。在最佳工作条件下,确定了样品的分析模式为TQ-He,对比考察了氦气和氧气作为反应气时对检出限以及等效背景浓度(BEC)的影响,能有限地消除氧化钇基体中产生的多原子离子干扰。选择碰撞模式对干扰的消除,能达到准确测定高纯钇中痕量稀土杂质的目的。实验测得了在氦气模式下,稀土元素的检出限的范围是0.007~0.89μg/L,加标回收率为97.93%~104.86%,相对标准偏差(RSD)为0.78%~3.39%。该方法简单、精密度高,可以满足纯度为99.999%~99.9999%及以上的高纯氧化钇中14种稀土杂质元素的直接测定。

电感耦合等离子体-串联质谱(ICP-MS/MS)法测定道路尘土中的铂族元素(PGEs)含量

建立了道路尘土中的铂族元素(platinum group elements,PGEs)含量测定的分析方法。道路尘土以王水(2mL HNO_3+6mL HCl)为混合消解试剂经微波消解后直接测定。在MS/MS模式下向碰撞反应池中通入氧气或氨气,分别利用氧气质量转移、氧气原位质量和氨气原位质量法消除多原子离子质谱干扰。在MS/MS模式下,分别向碰撞/反应池(CRC)中加入O_2和NH_3-He(1∶9,V/V),消除质谱干扰,采用O_2质量转移法对铑进行测定,O_2原位质量法和高氦(HeHe)法对钯进行测定,NH_3原位质量法对铑和铂进行测定。通过分析国际标准参考物质(BCR-723)验证方法的准确性和精密度,所测定结果与参考值基本一致,RSD≤7.8%,表明本方法具有良好的准确性和精密度。本方法具有前处理简单、高灵敏度、无干扰、稳定性好等优势,可用于道路尘土样品中超痕量铂、铑,钯含量的测定。

基于ICP-MS/MS技术测定食用植物油中22种微量元素

基于电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定食用植物油中的22种微量元素。食用植物油样品采用煤油稀释后直接进样分析,在MS/MS模式下,分别采用H2、O2、NH3/He为反应气,使干扰物或分析物与反应气发生质量转移反应,利用原位质量法或质量转移法消除质谱干扰。结果:各待测元素线性关系良好,线性相关系数≥0.9996。22种元素的检出限在0.35~307.84 pg/g范围。采用加标回收法验证方法的准确性,加标回收率在96.60%~105.46%之间,相对标准偏差(RSD)≤3.99%。采用所建立的方法分别测定来自国内不同地区的菜籽油、花生油、葵花籽油、玉米油和橄榄油等常用食用植物油,结果显示:5种食用植物油中P、S、K、Na、Ca的含量较高,而重金属元素Cr、As、Cd、Hg、Pb的含量很低。该方法具有样品处理简单、灵敏度高、检出限低的特点,能准确监控食用植物油中的营养性元素和安全性元素。

基于ICP-MS/MS技术测定大米中30种微量元素

选用5种大米样品,经微波消解后应用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)技术进样分析,建立测定大米中30种常见微量元素的方法。在MS/MS模式下,采用H;、O;、NH;为反应气,使干扰物或分析物与反应气发生质量转移反应,利用原位质量法或质量转移法消除质谱干扰。结果表明每种元素在选用合适的反应气下各待测元素线性关系良好,线性相关系数≥0.9991。30种元素的检出限为0.000251~2.322 mg/kg,加标回收率在95.50%~104.35%之间,相对标准偏差RSD≤4.03%。采用所建立的方法分别测定来自国内不同地区的大米,结果显示:5种大米中P、S、K、Mg的含量较高,在53.7~736 mg/kg之间,而重金属元素Cr、As、Cd、Pb的含量低于国家标准限量。该方法具有样品前处理简单、灵敏度高、检出限低等特点,能准确监控大米中微量元素。

自动加标仪的研制及其在ICP-MS/MS分析电子级湿化学品痕量杂质元素中的应用

随着半导体产业的高速发展,尤其近年来集成电路朝着纳米级方向不断进步,使得对衬底硅片表面洁净度要求日益严格。现阶段多采用湿法化学清洗处理硅片表面,过程涉及多步清洗并使用多种高纯试剂,如H_(2)SO_(4)、HNO_(3)、HF、H_(2)O_(2)、NH_(3)·H_(2)O、HCl等。本文通过自研的加标仪配合三重四极杆电感耦合等离子体质谱仪,标准加入法检测复杂基体中痕量元素杂质。样品通过自吸模式稳定引入,经加标仪检测流速,根据预先设定加标程序,系统自动匹配添加量并持续稳定引入标准物质。加标仪的使用一方面消除基体干扰,另一方面避免加标过程因人工操作引入的结果偏差,检测结果满足ng/L级痕量元素杂质检测。

安捷伦电感耦合等离子体串联质谱ICP-MS/MS入选百大科技研发奖

近日，安捷伦科技公司的8800电感耦合等离子体串联质谱ICP-MS/MS荣膺百大科技研发奖。 与目前市面上的其他分析仪不同，Agilent 8800 ICP-MS/MS是唯一一款配置了串联质谱仪（MS/MS）的ICP-MS系统。该款仪器在碰撞/反应池之前或之后设置了高效的四极杆，能够精确控制离子在仪器中的分离，用户可轻松应对最难处理的干扰问题。而且，其灵敏度远超其它ICP-MS系统。

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。

基于ICP-MS研究转炉钢渣微粉吸附镍和铅的动力学机理

随着工业化的发展,水体和土壤中的重金属污染日益严重。其中,重金属镍是一种常见的致敏性金属,会引起人体过敏发炎,甚至会引发癌症;血液中铅浓度的超标会危害人的神经系统、心血管系统和生殖系统,造成终身性的危害。因此,治理镍和铅重金属污染具有十分重要的意义。钢渣是炼钢过程中产生的一种副产物,其存在难以利用与附加值低的问题。同时加之管理制度的不健全,导致大量钢渣露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量造成严重影响。钢渣微粉具有比表面积大、多孔、化学活性高等特性,被广泛利用,可以成为吸附材料。本文以转炉钢渣微粉为研究对象,利用激光粒度仪、电感耦合等离子体质谱仪、比表面积与孔隙度吸附仪、X射线荧光光谱仪等测试转炉钢渣微粉的基本性质,重点研究转炉钢渣微粉添加量、重金属初始浓度、溶液pH和吸附时间对转炉钢渣微粉吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的效果,结合吸附动力学与吸附等温线理论揭示转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附作用机理,为处理镍、铅重金属污染和工业废水处理提供技术支持与理论依据。结果表明:当转炉钢渣微粉添加量大于12.5 g·L^(-1)、重金属初始浓度小于100 mg·L^(-1)、溶液pH大于3和吸附时间大于120 min时,转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附效果良好,即基本达到90%。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率由边界扩散和颗粒内扩散共同控制,吸附过程以化学吸附为主。转炉钢渣微粉的结构具有多孔性为物理吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)提供吸附空间,转炉钢渣微粉的化学成分不仅具有碱性与Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合产物,而且水化过程中CaO与SiO_(2)生成C—S—H凝胶,对Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合吸附与硅酸盐体系包裹。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)吸附可能存在多层吸附。吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的过程为优惠吸附,吸附容易进行,其理论最大吸附量分别为18.785和17.002 mg·g^(-1)。

基于ICP-MS技术的六神曲中无机元素分析及其风险评估

对六神曲中无机元素进行分析并结合风险评估,为发酵类中药中有益元素的揭示、有害元素限量标准的制定提供依据。基于电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,对不同来源六神曲中无机元素进行含量测定,结合多元统计分析,对无机元素的特征进行表征,并对其进行初步风险评估。结果表明:六神曲中无机元素整体趋势一致,对比相关标准产六神曲生品发现,Zn、Ba、Cu为主要差异元素;按部颁标准产六神曲生品与麸炒品差异明显,Zn、Tl、Cu为特征差异元素;Cu、Cr、As为按《浙江省中药炮制规范》产六神曲生品与炒焦品中主要差异元素。风险评估结果提示,六神曲中有害元素的风险较低。方法稳定可靠,不同制法、不同炮制品六神曲中元素分布特征呈现出一定的规律性与差异性,其中重金属及有害元素的风险基本可控。研究结果可为六神曲质量控制体系的完善及安全性评价提供参考。