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江蘇天瑞儀器股份有限公司 2023-08-30 點擊816次
為查明查清我國土壤類型及分布規(guī)律,，了解我國土壤資源現(xiàn)狀及變化趨勢，國務(wù)院決定自2022年起開展第三次全國土壤普查,，涉及41項普查項目,，并給出了相應(yīng)的測試方法。其中采取電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)進行分析的項目有Cu,、Ni,、Zn、Cd,、Pb,、Mo、Cr,、Mn,。
原理
土壤中的元素經(jīng)微波酸式萃取至溶液中，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進行檢測,，涉及的過程為：土壤樣品采取硝酸/鹽酸/氫氟酸/過氧化氫四酸體系,，利用微波消解儀進行消解，制備成樣品溶液,；所得的樣品溶液經(jīng)霧化器霧化成氣溶膠,，再通過霧化室篩選合適粒徑的氣溶膠送入炬管，在炬管高溫等離子體火焰中電離形成待測離子,，再經(jīng)過接口室進入質(zhì)譜系統(tǒng),，分別經(jīng)過離子透鏡系統(tǒng)，四極桿質(zhì)量分析器,，檢測器,；其中檢測器對進入的離子進行響應(yīng)，檢測電路將響應(yīng)信號轉(zhuǎn)化成計數(shù)率(cps,，counts per second),。再結(jié)合內(nèi)標法對待測元素進行定量分析,，得到最終含量。
儀器試劑
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS2000E,，天瑞儀器)
微波消解儀(WX-8000,，帶趕酸儀，上海屹堯)
超純水機(A10,，密理博)
硝酸(A.R.,，賽嶗)
鹽酸(A.R.，賽嶗)
氫氟酸(G.R.,，國藥集團)
過氧化氫(UPS,，蘇州晶銳)
元素標準溶液（10mg/L，inorganic ventures）
樣品前處理
以兩個土壤標準物質(zhì)(GSS-5及GSS-17,，地球物理地球化學(xué)勘查研究所)為待測土壤樣品,。準確稱取0.2g(精確至0.1mg)樣品于微波消解罐中，加入1mL鹽酸,，4mL硝酸，1mL 氫氟酸,，1mL過氧化氫,，密閉后進行微波消解(微波消解程序見表1)。待微波消解完成,，冷卻后取出,，置于趕酸儀上，于150℃下敞口趕酸至近干,；取下稍冷,，加入適量超純水溶解，后定量轉(zhuǎn)移至PFA瓶中（稱重定容至50g左右）,。每個樣品同批次做兩個平行樣,，同時做兩個樣品空白。
表1 微波消解程序
標液配制
利用逐級稀釋法,，采用1%硝酸溶液,，按表2配制各待測元素標準溶液，且加入Rh元素作為內(nèi)標（最終Rh濃度20μg/L）,。
表2標準溶液濃度梯度（單位μg/L）
儀器工作參數(shù)
儀器熱機后,，利用10μg/L Li、Co,、In,、Ce、U調(diào)諧液優(yōu)化儀器參數(shù),，再開啟氦氣碰撞氣,，優(yōu)化碰撞模式下參數(shù),，所得參數(shù)見表3。
表3儀器工作參數(shù)
實驗數(shù)據(jù)
在優(yōu)化的儀器工作參數(shù)下,，建立標準溶液工作曲線（線性相關(guān)系數(shù)達0.999以上）,，再分別取待測溶液上清液上機測試。其中：取兩個平行樣測試結(jié)果的平均值為分析值,；對樣品空白溶液平行測定11次,，計算11次測試結(jié)果的SD，以3×SD/k（k為標準溶液工作曲線的斜率）對應(yīng)的值為方法檢出限,。取一份GSS-17樣品溶液進行穩(wěn)定性考查,，即間隔2min采集一個數(shù)據(jù)，連續(xù)采集7組數(shù)據(jù),，計算7組數(shù)據(jù)的RSD,，作為穩(wěn)定性指標。所得實驗數(shù)據(jù)見表4,。
表4 土壤測試結(jié)果
實驗結(jié)論
采用ICP-MS2000E電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定土壤標準物質(zhì)中Cr,、Mn、Ni,、Cu,、Zn、Mo,、Cd,、Pb八種金屬元素含量，檢出限在2.85-117.76 ng/L之間,，穩(wěn)定性在0.60%-3.68% 之間,，各元素測試結(jié)果與標準值相符，能夠滿足第三次全國土壤普查中關(guān)于電感耦合等離子體質(zhì)譜法檢測上述各元素的要求,。
參考文獻
HJ766-2015 固體廢物 金屬元素的測定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法,，環(huán)境保護部，2015