电感耦合等离子体光谱_质谱法测定环境样品中的硼.docxVIP

文章编号:0254-5357(2004)04-0273-05电感耦合等离子体光谱/质谱法测定环境样品中的硼杨红霞,马新荣,李冰,孙德忠(国家地质实验测试中心,北京100037)摘要:采用HF-HNO3-H3PO4-HClO4密封溶样处理样品,电感耦合等离子体光谱/质谱法(ICP-AES/MS)测定农作物、膳食和粪便中的硼。所拟定的方法在测硼的同时,还可测定Cr、Cu、Li、V、Co、Zn、Sr、Cd、Ba、K、Na、Fe、Mn、Zn元素,可以为农作物和饮食中痕量元素研究提供参考。ICP-AES测定硼的方法检出限(3σ)为0.0063μg/mL,测定限(10σ,DF=100)为2.10μg/g;ICP-MS测定硼方法检出限(3σ)为0.0228ng/mL,测定限(10σ,DF=1000)为0.092μg/g。方法经植物国家一级标准物质GBW07602～07605验证,测定值与标准值接近,样品10次测定的RSD10%。关键词:电感耦合等离子体光谱/质谱;硼;环境样品;封闭溶样中图分类号:O657.63;O613.81;X132文献标识码:B高,检出限低,更适合痕量超痕量硼的测定11,12。文献13曾采用HF-HNO3-H3PO4-HClO4密封溶样处理地质样品。加入HNO3和HClO4分解有机物;加入少量HF溶解矿物晶格中的硼;加入H3PO4与硼形成稳定的络合物,避免形成气态的BF3,使硼保留在溶液中,样品溶液可直接用ICP-AES同时测定B以及K、Na、Fe、Mn、Zn等微量元素。本文进一步扩大应用范围并采用ICP-MS同时测定B及Cr、Cu、Li、V、Co、Zn、Sr、Cd、Ba等微量元素。硼是植物生长发育必需的多种微量元素之一,缺硼或硼过量均会对作物生长造成危害。因此,及时测定植物中硼含量,采取恰当的增硼脱硼措施对确保农业丰收具有重要意义。尽管还没有明确的证据确定硼为人类和动物的必需元素,但越来越多的研究表明硼在人类和动物新陈代谢中具有主要的作用1,2。通过测定植物、膳食和粪便等环境样品中的硼含量可以指示人体对硼的摄入及排泄情况,建立膳食和粪便中硼的测定方法非常必要。关于植物和食物中硼的测定,国内外有很多报道。分光光度法一直是测定硼的常规分析方法3～5,由于灵敏度低,不适合低含硼量样品的测定。近年来硼的测定已有很多仪器分析法。原子光谱如AES和AAS解决了许多元素的测定问题,但对于B灵敏度1实验部分1.1仪器及工作参数仪器型号为IRISAdvantages全谱直读等离子体原子发射光谱仪(TJASolutions,USA),主要工作参数见文献13。PQ-ExCell等离子体质谱(TJASolutions,USA),主要工作参数见表1。低6,7\〗。ICP-AES具有多元素同时测定,分析精密度高,基体效应小,分析速度快的特点,但对于痕量超痕量元素分析,灵敏度还不够8～10。ICP-MS灵敏度收稿日期:2004203224;修订日期:2004207225基金项目:国土资源地质大调查项目作者简介:杨红霞(1980-),女,山东济南人,硕士,分析化学专业,现从事等离子体光谱/质谱应用技术研究。—273—国土资源地质大调查分析测试技术专栏岩矿测试第4期第23卷表1Talbe1ICP-MS工作参数ParametersofICP-MSmL高纯水,盖上盖,在电热板上低温加热30min。取下冷却,定容至10mL,摇匀。过程空白与样品制备方法相同。2结果与讨论2.1密封溶样时间用GBW07603试验了不同溶样时间对植物膳食类含有机基体样品的溶样效果,实验表明,4h与20h溶样效果无显著性差异,回收率均可以达到95%以上。所以选择4h为常规样品分析溶解的时间。2.2高氯酸对分析结果的影响在酸溶法中,加入HClO4可以迅速氧化有机化合物,而且由于增加了反应混合物的沸点温度从而加强了对有机物含量较高的植物、膳食、粪便样品的分解效率。另外,HClO4的高沸点保证了在蒸发期间有效地除去HF。试验了加与不加HClO4对8个不同膳食样品测定结果的影响,见图1。结果表明,HClO4的加入可以明显改善试样分解效果。1.2试剂与器皿HNO3、HF、H3PO4均为BVⅢ级超高纯试剂;HClO4为优级纯。水:去离子水再经Milli-Q装置纯化(18MΩ·cm)。所有标准溶液和样品制备全部用Milli-Q水。B标准储备液:0.1000g/LB,水溶液。国家标准物质研究中心产品。B标准溶液的制备:用标准储备溶液配制浓度为10mg/L(100ng/mL用于ICP-MS)的B标准工作溶液,与样品溶液介质匹配,并保存在塑料聚酯瓶中。所用器皿均用4.8mol/LHNO3煮沸,然后依次用去离子高纯水充分洗净,150℃烘干,备用。1.3样品制备农作物:分别取某地居民