電感耦合等離子體質(zhì)譜儀與原子熒光光度計檢測六元素水平對比

李飛（北京博暉創(chuàng)新光電技術(shù)股份有限公司，北京 100000）

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀與原子熒光光度計檢測六元素水平對比

李飛（北京博暉創(chuàng)新光電技術(shù)股份有限公司，北京 100000）

使用Agilent7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS與RGF-8780原子熒光光度計檢測鋅，砷，硒，鎘，錫，鉛六種元素重復(fù)性檢出限指標(biāo)，從重復(fù)性的角度分析，原子熒光法所測得六種元素的結(jié)果比ICP-MS測試結(jié)果好；從檢出限角度分析，鋅與砷在ICP-MS法He模式下的結(jié)果優(yōu)于原子熒光，其他元素檢出限均是原子熒光法檢測結(jié)果好。

CP-MS；原子熒光光度計；元素

電感耦合等離子體質(zhì)譜ICP-MS，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的新的分析測試技術(shù)[1]。它以獨特的接口技術(shù)將ICP-MS的高溫（7000K）電離特性與四極桿質(zhì)譜計的靈敏快速掃描的優(yōu)點相結(jié)合而形成一種新型的元素和同位素分析技術(shù)，可分析幾乎地球上所有元素[2]。ICP-MS技術(shù)的分析能力不僅可以取代傳統(tǒng)的無機分析技術(shù)，如電感耦合等離子體光譜技術(shù)、石墨爐原子吸收進行定性、半定量、定量分析及同位素比值的準(zhǔn)確測量等。還可以與其他技術(shù)如HPLC、HPCE、GC聯(lián)用進行元素的形態(tài)、分布特性等的分析[3]。

原子熒光光度計是利用硼氫化鉀或硼氫化鈉作為還原劑，將樣品溶液中的待分析元素還原為揮發(fā)性共價氣態(tài)氫化物（或原子蒸汽），然后借助載氣將其導(dǎo)入原子化器，在氬-氫火焰中原子化而形成基態(tài)原子?；鶓B(tài)原子吸收光源的能量而變成激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)原子在去活化過程中將吸收的能量以熒光的形式釋放出來，此熒光信號的強弱與樣品中待測元素的含量成線性關(guān)系,因此通過測量熒光強度就可以確定樣品中被測元素的含量。

本文分別使用兩種儀器檢測鋅，砷，硒，鎘，錫，鉛六種元素重復(fù)性檢出限指標(biāo)，從而找到最適合的分析儀器。

1 材料與方法

1.1 試劑

鹽酸，硝酸，硼氫化鉀，氫氧化鈉，鐵氰化鉀

載流：5%HCl水溶液；

還原劑溶液的配制：KBH42%（w/v）在0.5%（w/v）NaOH溶液介質(zhì)中。稱取2gNaOH溶于去離子水，溶解后加入8g KBH4，加去離子水稀釋至400mL；

5%硫脲-5%抗壞血酸：稱取5g硫脲和5g抗壞血酸溶解于100mL去離子水中，搖勻；

鋅，砷，硒，鎘，錫，鉛單元素標(biāo)液1000ug/mL；

含有鋰（Li）、鈧（Sc）、鍺（Ge）、銦（In）內(nèi)標(biāo)儲備溶液（Agilent公司提供）；含有鋰（Li）、釔（Y）、鈰（Ce）、鉈（Tl）、鈷（Co）電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）調(diào)諧溶液（Agilent公司提供）；去離子水；氬氣。

1.2 儀器

7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）（Agilent公司）

RGF-8780原子熒光光度計（北京博暉創(chuàng)新光電技術(shù)股份有限公司）

1.3 方法

1.3.1 測試方法

原子熒光光度計：

重復(fù)性測試方法：用同一濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定7次做精密度實驗,計算各元素的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)；

檢出限測試方法：儀器在正常測量條件下，用5%鹽酸做空白溶液，連續(xù)進行11次測量，記錄熒光強度測量值，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差S0；按標(biāo)準(zhǔn)曲線中標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度，進行3次重復(fù)測量，記錄熒光強度值，取平均值后，按線性回歸法求出斜率b。檢出限為3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差S0除以斜率b。

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：

重復(fù)性測試方法：用同一濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定7次做精密度實驗,計算各元素的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)；

檢出限測試方法：根據(jù)國際理論和化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)的規(guī)定，檢出限以空白測定不少于10次所得的值計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，乘3倍便得各元素的儀器檢出限，方法檢出限則在儀器的檢出限上再乘以稀釋系數(shù)。

1.3.2 儀器工作條件

原子熒光儀器工作條件，負(fù)高壓為280V，燈電流為50mA，原子化器高度為8mm，原子化溫度為200℃，載氣流速400mL/ min，屏蔽氣流速1000mL/min，讀數(shù)方式為峰面積，讀數(shù)時間為10s，延遲時間為8 s，測量方法為校準(zhǔn)曲線法。

Agilent7900 ICP-MS儀器工作條件，采用含1.0 ng/mL (1ppb)鋰（Li）、釔（Y）、鈰（Ce）、鉈（Tl）、鈷（Co）電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）調(diào)諧溶液，按照儀器標(biāo)準(zhǔn)操作步驟進行儀器起始化、質(zhì)量校準(zhǔn)、氬氣流量及其他操作條件的調(diào)試，使儀器靈敏度、氧化物含量、雙電荷離子含量等指標(biāo)達到氧化物形成CeO/ Ce＜1.5%和雙電荷化合物形成[70/140]＜2%要求。目前常用的ICP-MS儀器最佳操作條件見表1。同時儀器使用八極桿碰撞反應(yīng)池（氦氣模式，流速4.5 L/min）、同心霧化室、集成智能樣品引入系統(tǒng)（ISIS），目的減小樣品基質(zhì)干擾。

表1 ICP-MS工作參數(shù)

表2 Agilent7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀六種元素指標(biāo)

表3 RGF-8780原子熒光光度計六種元素指標(biāo)

2 數(shù)據(jù)結(jié)果

2.1 7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測試鋅，砷，硒，鎘，錫，鉛六種元素的重復(fù)性與檢出限數(shù)據(jù)見表2

2.2 RGF-8780原子熒光光度計測試鋅，砷，硒，鎘，錫，鉛六種元素的重復(fù)性與檢出限數(shù)據(jù)見表3

3 結(jié)語

從重復(fù)性的角度分析，原子熒光法所測得六種元素的結(jié)果比ICP-MS測試結(jié)果好；從檢出限角度分析，鋅與砷在ICP-MS法He模式下的結(jié)果優(yōu)于原子熒光，其他元素檢出限均是原子熒光法檢測結(jié)果好。

ICP-MS線性范圍寬，分析速度快，應(yīng)用于微量分析，可多元素測定，測定下限低，價格貴，運行成本高。AFS是單元素分析效率低,適用少量樣品分析，但是測試干擾少，AFS的主要優(yōu)點在于價格便宜。故測試鋅，砷，硒，鎘，錫，鉛六種元素時可根據(jù)需求選擇儀器類型。

[1]曾惠芳，戢朝玉，魯錦英.電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定巖石中痕量元素的研究[J].巖礦測試,1995,14(3):173-179.

[2]劉奮,戴京晶,林奕芝,等.ICP-MS測定食品中多種金屬元素[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),20 02,29(1):43-45.

[3]楊忠喬，吳龍，王小芳.稀氨水稀釋-電感耦合等離子體質(zhì)譜法直接測定尿中碘[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志2011,21（6）：1375-1377.

863項目《醫(yī)用ICP-MS微量元素分析系統(tǒng)的研制》2014AA022306

李飛（1987-），女，石家莊，北京博暉創(chuàng)新光電技術(shù)股份有限公司，化學(xué)應(yīng)用工程師，光譜方向。