ICPMS 测定范围 国内ICPMS

Plasma MS300型电感耦合等离子体质谱仪测定土壤中14种元素
关键词： Plasma MS300；ICP-MS;土壤；金属元素
土壤是人们赖以生存的重要自然资源，土壤的安全问题直接影响着粮食安全，与人类的生存息息相关。钢研纳克采用Plasma MS 300型电感耦合等离子体质谱仪，建立起了土壤健康体检方案。该方案选用内标法克服土壤基体效应，通过碰撞池来消除多原子离子干扰，建立起对土壤中Be、Cr、V、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Tl、Pb等14种元素的分析方法。该方法简单快速，准确度高，重现性好，适用于土壤中无机污染物的。
1实验过程
1.1仪器配置及参数：
Plasma 300 电感耦合等离子体质谱仪（钢研纳克技术股份有限公司）是一种使用方便、操作简单、测试快速的质谱分析仪，具有良好的分析精度和稳定性。仪器特点如下：
高通量四级杆质量分析器；
高性能涡轮分子泵提供可靠真空系统；
高性能碰撞反应池系统；
的可靠性和稳定性
图1 Plasma MS300型电感耦合等离子体质谱仪
仪器参数
仪器工作参数
仪器工作参数 设定值 仪器工作参数 设定值
射频功率／W 1300 辅助气流速／L·min-1 0.8
冷却气流速／L·min-1 13.5 蠕动泵转速/rpm 35
载气流速／L·min-1 1.03 雾化器 玻璃同心雾化器
1.2实验样品及试剂
土壤成分分析标准物质：GBW07404(GSS-4)，GBW07405(GSS-5)。
硝酸，ρ≈1.42 g/ml,优级纯；
氢氟酸，优级纯
双氧水，优级纯；
高氯酸，优级纯；
Be、Cd、Mo、Tl、Sb、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Co、V、Mn、Re单元素标准储备溶液（国家钢铁材料测试中心）：1000 µg/mL；
**纯水：经**纯水机净化，电阻率为18.25MΩ。
高纯氩气（纯度不小于99.99%）；
1.4样品处理
样品处理可参考标准《HJ 766-2015 固体废物 金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法》，本实验经过一定改进后形成了本方法。称取一定量土壤标样于微波消解罐中，使用硝酸、氢氟酸、双氧水消解后，将溶液转移至聚四氟乙烯烧杯中加入高氯酸赶酸，用3%硝酸溶解盐类并转移至50ml塑料容量瓶，加入内标，定容摇匀。待分析。
土壤测试过程中，待测元素受干扰较为严重。例如75As受40Ar 35Cl及59Co16O干扰，55Mn受40Ar 15N等的干扰。同时不同地区土壤基体不一致，土壤中潜在的干扰元素较多，因此选用内标法克服土壤基体效应，开启碰撞气利用动能歧视原理来消除干扰。
2分析结果
2.1方法检出限及质量数
各元素线性相关系数及方法检出限见表1。同时测定11份空白溶液，并计算相应的标准偏差和方法检出限。部分元素线性图见图2-图4
表1 方法检出限及线性相关系数
元素名称 线性相关系数
R2 方法检出限
ng/ml
9Be 0.9994 0.0104
51V 0.9999 0.0012
52Cr 0.9999 0.0104
55Mn 0.9999 0.0019
59Co 0.9999 0.0012
61Ni 0.9999 0.0075
63Cu 0.9998 0.0053
66Zn 0.9997 0.0107
75As 0.9998 0.0069
97Mo 0.9993 0.0071
111Cd 0.9999 0.0029
123Sb 0.9998 0.0019
205Tl 0.9998 0.0041
207Pb 0.9999 0.0026
图2 Cd线性曲线
图3 Tl线性曲线
图4 Pb线性曲线
图5 As线性曲线
2.2 测试结果
样品测试结果见表2。
表2 土壤中元素测试结果 ug/g
元素名称 GSS-4参考值 GSS-4实测值 GSS-5参考值 GSS-5实测值
9Be 1.85±0.34 1.64 2.0±0.4 1.9
51V 247±14 260 166±9 168
52Cr 370±16 379 118±7 120
55Mn 1420±75 1358 1360±71 1335
59Co 22±2 24 12±2 12.67
61Ni 64±5 67 40±4 37
63Cu 40±3 42 144±6 145
66Zn 210±13 208 494±25 469
75As 58±6 55 412±16 397
97Mo 2.6±0.3 2.5 4.6±0.4 4.4
111Cd 0.35±0.06 0.32 0.45±0.06 0.47
123Sb 6.3±1.1 5.7 35±5 31
205Tl 0.94±0.25 0.90 1.6±0.3 1.8
207Pb 58±5 54 552±29 561
3结论
采用Plasma MS300型电感耦合等离子体质谱仪同时测定土壤中Be、Cr、V、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Tl、Pb等14种元素，方法简单，分析结果准确可靠，测定值与参考值一致，适用于土壤中无机污染物的测定。

ICP-MS测定花岗闪长岩中的微量元素锆
本文在原有高压密闭溶解样品的基础上，在溶样时间和试剂加入量上做出改变，建立了利用ICP-MS准确 分析花岗闪长岩中锆的分析方法。选用岩石国家标准物质样品进行试验，结果表明：本实验方法的分析 结果与推荐值的相对标准偏差（RSD，n=11）和相对误差均小于5%，方法检出限位：0.052 pg/g。并且将 所建立的密闭溶解样品的分析方法用于克拉玛依地区花岗闪长岩的分析，经与Na2O2碱熔、LiBO2碱熔以 及XRF方法对比，分析结果具有良好的一致性。
改进后密闭酸溶：称取50 mg样品于密闭溶样罐中，分别加入1 mL HNO3和2 mL HF，在电热板上加热 蒸干，再次加入1 mL HNO3和2 mL HF，装入密闭罐中，放置于180C烘箱中加热36 h。待溶样罐冷却至室温后， 开盖，并置于低温电热板上缓慢蒸干，赶净HF,然后加入1.5 mL HNO3，蒸发至干，加入4 mL体积分数为50% 的HNO3，封闭后置于150r烘箱中加热12 h，冷却至室温后，将溶液定容至50 mLPET（聚酯）塑料瓶中（滴加 0.1 %HF），上机测定。
（2） 偏硼酸锂熔融分解样品：称取样品100 mg于石墨坩埚中，加入400 mg烘干过的偏硼酸锂，充分搅拌均匀， 放入预先升温至1000r的马弗炉中，在此温度熔融15 min，取出后倒15 mL热的10 % HNO,，使用超声波震荡溶 解30 min左右，待固体完全溶解后，将溶液转移至100 mL容量瓶中，再用10% HNO,稀释至刻度，摇匀。然后 分取该溶液10 mL于100 m容量瓶中，上机测定。
（3） 过氧化钠熔融分解样品：称取样品100 mg于刚玉坩埚中，加入1 g Na2O2,用细玻璃棒充分搅拌均匀后， 再覆盖一层Na2O2 （约0.5 g），置于700r的马弗炉中熔融15 min，取出，待室温冷却后，将样品连同刚玉坩埚倒 入已盛有30 mL水的玻璃烧杯中，在电热板上加热5分钟左右，取下后冲洗坩埚，将坩埚中熔融物转移至100mL 容量瓶中，加入20 mL HNO3酸化使沉淀完全溶解，定容至100 mL容量瓶中，澄清后分取该溶液10 mL于100 m 容量瓶中，上机测定。
从结果可以看出本文实验方法与其它方法相对比取得了满意的结果，Na?O?碱熔对于含难溶副矿物非常有效， 但是溶液中含有大量碱金属离子，使得基体效应增大，仪器易漂移，并且需要扩大稀释倍数，使得各元素检出限增高， 过程复杂，空白值高。LiBO?偏硼酸锂碱熔法，此法易操作，空白值较低，但是高温熔融后会形成难以分解的玻璃 体，引入过多的盐量，*堵塞雾化器和接口部分，不适合大量样品的分析工作，而且引进了大量的杂质离子， 影响仪器对Li和B的测定。而在地质调查中分析样品中的锆时往往会同时分析其它微量、稀土元素。所以本文实 验方法可以适用于花岗闪长岩中锆和其它微量元素同时测定。

电感耦合等离子体质谱法测定化妆品中的37种元素
立电感耦合等离子体质谱法测定化妆品中37种元素的方法，根据化妆品不同基质，选用硝酸-双氧水微波消解体系或硝酸-高氯酸湿法消解体系，采用在线内标及碰撞反应池技术校正机体效应，外标法 定量进行ICP-MS测定。方法检出限1 ~ 80瞄/kg，线性相关系数均大于0.997, RSD为1.0% - 8.9%， 加标回收率为81.3% ~ 115.2%。实验结果表明，该方法简便、快速、灵敏度高、准确性好，适用于化妆 品中37种元素的同时测定。
近年来，随着经济的发展和科技的进步，被称为“美丽经济”的中国化妆品市场发展迅猛。然而，化妆品的 安全问题也日益**，从2006年SKII的“铭钕事件”到2013年欧舒丹铅**标等，化妆品质量安全越发成为公 众焦点，尤其是化妆品中重金属和其它有毒元素引发了消费者的广泛关注。《化妆品卫生规范》（2007年版）也 将Pb、As和Hg列为有毒物质，分别为：40 mg/kg、10 mg/kg和1 mg/kg。同时列出了禁用清单，包括：As、 Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、Nd、Te和Tl等10余种金属元素。因此，急需建立一种快速、高效的元素方法以满足 实际工作需求，为化妆品质量安全和身体健康提供**。
钢研纳克国产ICP-MS具有多元素同时的优势，灵敏度高、 线性范围宽，既适用于样品中痕量元素的也能同时满足微量元素的测定。ICP-MS分析中干扰问题是影响分析 结果准确度和精密度的障碍，其主要的干扰方式分为质谱干扰、基体干扰和物理效应干扰三大类。质谱干扰 可通过选择合适的同位素离子及仪器校正消除；物理干扰可通过清洗雾化室，进样锥及进样管路消除；基体干扰 是指复杂的基体引起的ICP平衡的转变，对待侧元素的质谱信号产生抑制或增强效应，可采用加入内标元素校正 和采用碰撞/反应池技术消除。针对化妆品的不同剂型，应用微波消解和湿法消解体系，建立了电感耦合等离子体 质谱对8类化妆品中37种元素的测定方法，为化妆品中重金属及其他有害元素的监测提供了技术支持。
2.1样品消解方法及消解体系的选择
化妆品中元素测定的前处理方法主要有干灰化法、浸提法、湿式回流消解法、湿式消解法和微波消解法。干 灰化法、湿式回流消解法操作复杂，浸提法只对样品进行提取，可能造成结果偏低。微波消解法和湿式消解法是 实验室常规前处理方法，微波消解法在处理口红、睫毛膏等蜡基类样品时，消解不充分，还*发生爆罐等危险 情况。因此，在处理蜡基样品时选用湿法消解方式，并加入高氯酸加强消解效果，既减小了实验的危险性，又增 加了反应强度。对消解体系考察试验中，发现硝酸和硝酸-双氧水体系可使大部分种类化妆品消化完全，但双氧水 能缩短消化时间.有些样品与双氧水反应剧烈，易使样品溅出，因此双氧水用量不宜过大。对于部分含高岭土， 二氧化钛等的化妆品，消解不完全，可加入少量氢氟酸使样品消化至澄清，但测定时由于氢氟酸的强腐蚀性，可 对仪器的雾化器、矩管等产生损害，因此不建议添加，可在消解后过滤测定，并不影响结果的准确性。通过 采用微波消解和湿法消解两种前处理方式对样品结果测定，配对t检验法分析测试结果，两种前处理方式无显著性 差异（p > 0.05 ）。
2.2同位素及内标元素的选择
选择干扰小且丰度高的同位素。在ICP-MS分析过程中，分析信号会随时间而发生漂移，而且化妆品样品在分 析时的基体效应明显，被测物信号会出现抑制或增强效应，使用内标元素，可以有效补偿信号漂移和基体效应。 内标元素应选择和目标元素性质相近、待侧试样不含有且不会对目标元素测定产生干扰的元素，常用的内标元素 为自然界中很少存在的元素，如：铳、钇、铑、锢、铼等，在化妆品样品测试过程中，发现样品中经常含有铳、 钇等元素，因此选用铑、铼为内标元素。在内标液配置过程中，可加入适量异丙醇（浓度小于5%）等**溶剂， 起基体匹配的作用，使待测结果更准确。各待测同位素的选择，分子离子的干扰情况和内标元素的选择见表2。
本文建立的电感耦合等离子体质谱法能满足化妆品中37种元素定量的各项技术要求，实验结果表明：方 法具有简便、准确、快速的特点，具有良好的精密度和回收率，适合于化妆品中多元素的同时测定。

炬管用多久应该更换?炬管与锥有什么关系?
答
1、正常情况下，一年应该没问题的，不过你得时常注意你的锥哦!
2、锥孔处很*积盐份的，时间一长影响分析的稳定性和仪器的灵敏度。
问
请问怎样降低ICP-MS雾化器流速而又对其灵敏度影响较小?怎样减小其背景值?
答
1、可以更换的流量的雾化器；
2、雾化器流速受控于蠕动泵转速，你可以降低蠕动泵的转速试试；
3、雾化效率对灵敏度有很大影响，但是，雾化器流速对灵敏度影响不大；
4、背景值与仪器的噪音、实验用去离子水以及离子器灵敏度有关；想降低背景值，主要还是用合格的去离子水比较有效；经常合理清洗进样管道，即，开机和关机时用去离子水清洗好再关机和实验；尽量要避免过高浓度的样品进入，这样会给仪器造成不必要的污染、降低器的寿命；
5、选择低流量高效雾化器可以在减少进样量的情况下不影响灵敏度。背景值与仪器的离子光学系统及四较杆、器还有信号处理有关，背景值与空白值不是同一个概念；
6、不妨加酒精试试，ICP-AES好用；
问
显示没有冷却水，老是熄火，但有水流动，可以点开水开关。如何检查水的大小?如何检查管道是否堵塞?
答
1、是不是水的压力和流速达不到要求啊,仔细看看说明书,需要多少压力；
2、或者是冷却水的温度达不到要求，制冷效果不行；
3、换新的冷却水，试试!
4、先检查一下冷却水够不够多，打开水冷机的储水罐，检查水位，不够则加水；
水冷机有一进水口和出水口分别与ICP-MS主机相连，拔下进水口，开动水冷机(不必开ICP-MS)如有水循环流动，则整个管路没堵，水冷机的泵工作正常。用桶或其它接住流出的水，若见混浊或肮脏，则需更换新水。
若水管路没问题，可看看水冷机是否能正常制冷，设定一个温度(18~20C，ICP-MS冷却所需的)，让其工作(不必开ICP-MS)，拿温度计测量一下就知道了；
5、我觉得是机器传感器的问题，而不是冷却水本身；
6、考虑一下电源的问题。我们的出现过类似的问题；
问
分子泵在未点火的情况下自己停了,再抽真空时分子泵的转速到600左右时就再也上不去了,什么原因?
答
1、真空显示有多少?是不是有漏?或者分子泵轴承有问题了?
2、的可能是哪里漏气了，如果不行，赶紧联系厂家吧！否则，分子泵坏了可麻烦了！
问
2、会不会是盐的干扰问题，海水样品中的盐浓度**高的，不过应该不会偏离太大，正负应该在10%左右吧，太大就要看你的内标液配置是否有问题了，还有可能是样品污染问题，很多方面呢，自己把每一步可能出现的问题逐步排除一下，应该能找出原因的。
问
今天开机后点火，总是刚点着就灭了，一直点不着!
答
1、将氩气压力调大一点，把锥和炬管从装一次。
2、可能是氩气不纯，也可能是锥没有装好。
3、一是点火过程中的真空度不够，如果，真空没有问题，看看电压，你的输入电压与仪器内调试电压看差别大不大，如果**过10V点火就不是很顺利。
4、可能真空有问题的说或者是炬管之类的内有较少存液。
问
MS的稳定时间究竟有多长，4小时以后，Cu的浓度3PPb变为20PPb，重质量数变化不大，轻质量变化大，特别是Cu。大家出现过这种情况吗?
答
1、ICP-MS长期稳定性还不错，验收时2小时的5种元素的计数RSD<3%你测的Gu的浓度增大，是不是你的样品溶液有所变化呢?
2、锥的问题。
3、如出现此现象，可将锥取出清洗或换新锥。

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