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ICP-MS法测定生活饮用水中11种元素的含量方法研究

2019.7.04
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韩金龙

致力于为分析测试行业奉献终身

ICP―MS法测定生活饮用水中11 种元素的含量方法 研究 采用ICP-MS法同时检测生活 饮用水源水中铁、锰、铜、锌、砷、硒、镉、铅、铝、银、 铊11 种元素,实验结果表明该方法线性范围宽,检出限低, 范围为0.00072~1.20μ g/L,重现性好,RSD<5%,标准样品 测得浓度在不确定度范围内,实际水样的加标回收率为 91.7%~110%,符合生活饮用水源水国标检测要求。

 【关键词】 ICP-MS 重金属 生活饮用水源水 

为了配合环保部对全国环保重点城市集中式饮用水水 源水质监测的最新要求,开展109 项指标全分析份工作,尤 其对水质有机物、稀有重金属等方面加大检测力度,其中 项特定项目中的规定项目。

金属的测定方法一般有化学分光 光度法、原子荧光光谱法(AFS)、原子吸收分光光度法 (AAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等 离子体原子发射光谱法(ICP-0ES)等,但是化学分 光光度法、及AAS 法和AFS 法只能进行单一元素或者双元素 逐个分析,分析速度慢,前处理过程比较麻烦,无法满足痕 量元素分析;ICP-OES 可以进行多个元素分析,不足是检出限 比较高,灵敏度较低[5,6],ICP-MS 是近年来兴起的一种快 速微量元素测定方法,其灵敏度高,耗时短,精密度高,可 以进行多个元素的快速分析,越来越多的检验机构使用该方 法进行金属检测。

本文采用ICP-MS 法测定了饮用水中的铁、 种元素,通过一系列实验验证,证明该方法效果良好。 

实验部分

1.1 主要仪器与试剂 Agilent 电感耦合等离子体质谱仪7500a,移液枪10- 100 微升和100-1000 微升各一支及枪头若干,纯硝酸(MOS 级),Milli-Q 超纯水,电阻率18.2(ΜΩ.cm), 10 ppb Li(7)、Co(59)、Y(89)、Ce(140)、Tl(205)调谐 液,国家钢铁研究总院或国家标物中心配制的11 种元素的单 元素标准溶液。 

1.2 样品的预处理 采集地表源水储存于500mL 聚乙烯瓶中,经过30min 沉降后,取上层清洁水样25mL,然后加入超纯硝酸进行酸 化,PH 后放入冰箱冷藏,待分析。

1.3 标准曲线制作 以1% HNO3 溶液做介质,将标准溶液进行浓度稀释, 制备成不同浓度的标准贮备液,最后配制成含待测物质标准 系列浓度如下表一。 

1.4 仪器运行参数 RF 功率:1200W; 载气流速:1.15L/min;雾化室温 度:2;采样锥孔径1.0mm,截取锥孔径0.4mm,进液速度 0.40 rps,进液时间20 秒;稳定时间20 秒,重复次数3 

1.5运行过程 开机,启动真空系统,待仪器真空度符合要求后,点 火,用质谱调谐液进行仪器性能测试,使灵敏度、氧化物、 双电荷离子比率以及分辨率等各项指标达到测试要求,编辑 方法,仪器稳定后进行空白样、标准系列、样品的测试。 

结果与讨论

2.1 方法检出限、相关系数及线性范围 方法检出限:在同样的测定条件下,平行测定1%硝酸 空白溶液7 次,计算各个元素的标准偏差,参照EPA200.8, 次过程空白样标准偏差的3倍得出,结果见表二。 

2.2 标准样品测定与精密度实验 同样的测定条件下,平行测定国家环境保护部保标准 样品研究所购买的单元素质控样品或者是国家标物中心标准 样品进行稀释的测定样品七次,计算RSD,结果如表三。 通过表中可以看出,各个元素的测定浓度均在不确定 度范围之内。 

2.3 实际样品测定与加标回收实验 按照规范采取某水库的水样做加标回收实验,通过实 验,加标回收率在91.7%~110%之间,如表四。 

结语

通过实验发现ICP-MS 法测定生活饮用水源水中微量元 素,检出限低,灵敏度高,准确、快速,重现性好,而且可 以同时测定多种元素,平行测定相对标准偏差均<5%,回收率 在91.7%~110%之间,而且该方法前处理简单,线性范围宽, 可以广泛应用于生活应用水及源水元素分析检测。

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