ICP-MS法测定长白山天然矿泉水中18种微量元素的含量
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分析检测ICP-MS法同时测定生活饮用水中18种元素黄伟声,黄叶薇,吴思林(北海市供水有限责任公司,广西北海 536000)摘 要:本文采用电感耦合等离子体质谱法同时测定生活饮用水中As、Se、Pb、Cd、Be、Mo、Ni、Ag、Sb、Tl、Na、Al、Fe、Mn、Cu、Zn、B和Ba。
18种元素的检出限在0.004 0~6.060 0 μg·L-1,均符合各元素标准最低限值要求,线性范围宽,线性关系好,相关系数均大于0.999 5。
测定18种元素的相对标准偏差为0.30%~3.95%,各元素的加标回收率为89.5%~108.0%。
结果表明该方法简便高效、灵敏度高、重现性好,适用于饮用水中18种元素的同时测定。
关键词:电感耦合等离子体质谱;生活饮用水;元素Simultaneous Determination of 18 Elements in Drinking Waterby ICP-MSHUANG Weisheng, HUANG Yewei, WU Silin(Beihai City Water Supply Co., Ltd., Beihai 536000, China)Abstract: Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to simultaneously determine As, Se, Pb, Cd, Be, Mo, Ni, Ag, Sb, Tl, Na, Al, Fe, Mn, Cu, Zn, B and Ba in drinking water. The detection limit of 18 elements is 0.004 0~6.060 0 μg·L-1, all meeting the minimum limit requirements of each element standard. The linear range is wide, the linear relationship is good, and the correlation coefficient is greater than 0.999 5. The relative standard deviation for the determination of 18 elements is 0.30%~3.95%, and the recovery rates for each element are 89.5%~108.0%. The results indicate that this method is simple, efficient, sensitive, and reproducible, and is suitable for the simultaneous determination of 18 elements in drinking water.Keywords: inductively coupled plasma mass spectrum; drinking water; element《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)中常规指标和非常规指标有金属和类金属指标18项,即砷、硒、铅、镉、铍、钼、镍、银、锑、铊、钠、铝、铁、锰、铜、锌、钡和硼[1]。
ICP-AES法同时测定天然饮用矿泉水中Li等19种元素
袁雪芬;郑俊荣;唐忠宁;王雅琴
【期刊名称】《中国公共卫生》
【年(卷),期】1999(15)8
【摘要】随着人们生活水平的提高,矿泉水已成为日常生活中必不可少的纯天然饮料。
由于矿泉水中含有大量的矿物盐类和多种微量元素,与人体健康有着密切关系。
测定其含量是矿泉水质量评价的重要指标之一。
传统的化学方法如原子吸收法和摄谱的发射光谱法分析速度、灵敏度均不能满足...
【总页数】2页(P727-728)
【关键词】矿泉水;微量元素;锂;测定;ICP-AES法
【作者】袁雪芬;郑俊荣;唐忠宁;王雅琴
【作者单位】辽宁省卫生防疫站;辽宁省盖州市卫生防疫站;沈阳市自来水供水公司三水厂
【正文语种】中文
【中图分类】TS275.1
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ICP-MS微量元素检测微量元素,如砷、铬、镉、铜、铁、汞、镍、铅和钼等,虽然在生物体中的含量很少,但是它们对生物的生长、发育和生理功能是必不可少的。
尽管它们的含量很小,但缺乏或超量摄入这些元素都可能对健康产生不良影响。
铜、铁和钼是生命活动中必需的,但超过一定浓度可能是有毒的。
铬、铅和砷都是已知的致癌物质,而汞对神经系统有害。
由于它们的生物活性和潜在毒性,监测和了解这些元素在环境和生物体中的含量变得至关重要。
电感耦合等离子体-质谱法(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS)是一种可以同时测定很多元素的无机质谱技术,其通过将单质离子按照质荷比的不同进行分离和检测,被广泛应用于样品中元素的识别和浓度测定。
ICP-MS 可以用于样品中一个或多个元素的定性、半定量和定量分析,测定的质量范围为3-300原子单位,分辨能力小于1原子单位,能测定周期表中90%的元素,大多数检测限在0.1-10ug/mL范围且有效测量范围达6个数量级,标准偏差为2%-4%,每个元素测定时间10秒,非常适合多元素的同时测定分析。
ICP-MS微量元素检测。
百泰派克生物科技(BTP)依托高精度电感耦合等离子体-质谱仪,根据微量元素检测原理,开发了ICP-MS微量元素检测平台,并通过CNAS/ISO9001双重质量认证体系,可高效、精准的对多种微量元素如砷、铬、镉、铜、铁、汞、镍、铅和钼等进行定性、定量检测,可同时测定多种微量元素,为元素分析提供灵活可靠的解决方案,欢迎免费咨询!ICP-MS微量元素检测技术优势1)检测范围广:可实现绝大多数金属元素和部分非金属元素的高精度检测,且能够提供同位素的信息;2)检测限高:1*10-5(Pt)~159(Cl)ng/mL;3)分析速度块:>20 samples per hour;4)精度好:RSD<5%;5)离子源稳定:优良的长程稳定性;6)应用范围广:广泛应用于地质、环境、冶金、生物、医药、核工业等领域。
采用ICP —MS 法同时测定饮用水中多种元素效果分析摘要:水作为生命之源,与大众日常生活息息相关。
保证饮用水安全成为近些年重点关注内容,饮用水污染中常见的污染物以重金属及类金属元素为主,这也成为当前试验测定的主要对象。
如今分光光度法、原子吸收光谱法等在饮用水检测中发挥重要作用,但这些方法更多适宜对单个元素进行分析,且检测周期较长、操作较为繁琐复杂。
ICP-MS法可以同时对多个元素进行检测,具备高灵敏度和精准性,因此,该方法逐渐取代其他方法,成为饮用水中多种元素测定的常用方式。
基于此,探究ICP-MS法测定饮用水中多种元素的效果有实际价值。
关键词:电感耦合等离子体-质谱法;饮用水;试验分析;多种元素测定1ICP—MS法阐述ICP-MS全称是电感耦合等离子体-质谱法(Inductively coupled plasma-Mass Spectrometry)。
其是一种将ICP技术和质谱技术融合在一起,发挥优势的分析方法。
自从该技术面世之后,在化工、材料、生物等领域得到广泛认可。
随着时代发展,该技术优势在更多领域得到展现,凭借制样简单、扫描速度快、周期短等优势,在样品检测分析领域也得到关注[1]。
该方法擅长分析金属元素,检测限可以达到PPT(10的负12次方)级,与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和原子吸收光谱法(AAS)相比,检测限最低,且一般情况下,每个元素测定时间只需要10s,在多元素同时检测中具备显著优势。
2试验分析2.1样品及样品预处理本实验选取了娃哈哈桶装水、实验室自来水作为测试样品。
在进行试验之前,对其进行预处理:往水样中加入硝酸,促使水样酸化至PH低于2,对于浑浊的水样进行过滤,采用0.45的滤膜进行过滤,过滤之后,仍然用硝酸酸化至PH低于2。
完成上述操作之后,借助电感耦合等离子体-质谱仪直接进样,外标法定量。
2.2实验仪器主要应用仪器为ICP-MS仪和微波消解仪,除此之外,还需要分析天平、超纯水机、微量移液器和HPDE瓶提供助力。
ICP-MS 测定水中16 种元素摘要:建立电感耦合等离子体质谱法测定生活饮用水中16 种元素的方法。
以Sc、Ge、In、Bi做内标,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定水中16元素,即钾、钠、钙、镁、铁、锰、铜、锌、铬、铅、镉、钡、钼、镍、铝、砷。
对检出限、线性范围、精密度、加标回收率有关的方法学进行了研究。
测定结果表明,该方法的线性范围宽,线性相关系数均大于0.999。
测定16种元素的相对标准偏差均低于5.0%。
各元素的加标回收率均在87.6%~119.0%。
测定GSBZ-5009-88, GSB07-1375-2001, GSBZ 50019-90的标准参考物,测定值均在标准范围内。
实验结果表明:该方法简单、快速、灵敏、准确,适用于饮用水、水源水中16种元素的同时测定。
关键词:电感耦合等离子质谱;饮用水;元素与传统无机分析技术相比,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 技术因其具有最低的检出限,最宽的动态线性范围,干扰少,分析精密度高,分析速度快以及检测模式灵活多样等特点,广泛应用于环境、医学、生物、半导体、冶金、石油、核材料分析等领域[1] 。
本研究采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 测定生活水、井水中的16 种元素,采用标准工作曲线,在线内标校正和干扰方程校正,无需稀释,一次进样,可同时快速准确灵敏地测定水中的多种元素。
方法的线性范围、检出限、精密度、加标回收率以及标准参考物测定均取得良好的结果。
1. 实验部分1.1 仪器与试剂电感耦合等离子体质谱仪。
超纯水:电阻率18.2M Ω/cm;硝酸(C20=1.42g/mL);混合标准储备液:钾、钠、钙、镁、铁(C=1.0g/L),锰、铜、锌、铬、铅、镉、钡、钼、镍、铝、砷(C=0.01g/L);混合标准使用液:钾、钠、钙、镁、铁(C=0.1g/L),锰、铜、锌、铬、铅、镉、钡、钼、镍、铝、砷(C=1.0mg/L);质谱调谐液:Li、Y、Ce、Tl、Co(C=10μg/L);内标溶液:Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi(C=0.01g/L),使用前用1%的HNO3 稀释为C=1μg/L。
[文章编号] 1671-587Ⅹ(2012)06-1223-04[收稿日期] 2012-06-10[基金项目] 长白山天然矿泉水水资源保护区管理局项目资助课题(20100929)[作者简介] 贺 军(1986-),男,陕西省榆林市人,在读医学硕士,主要从事环境与健康关系的研究。
[通信作者] 叶 琳(Tel:0431-85619453,E-mail:yel@jlu.edu.cn)ICP-MS法测定长白山天然矿泉水中18种微量元素的含量贺 军,周丽婷,李 娜,刘 特,郑东春,曲笑锋,黄 鉴,叶 琳(吉林大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学教研室,吉林长春130021)[摘 要] 目的:检测长白山天然矿泉水中锂、铍、铝、钒、锰、钴、镍、铜、锗、砷、硒、铷、钼、银、锡、铯、锑和钡18种微量元素的含量,为评价长白山天然矿泉水质量提供参考。
方法:采集吉林省长白山靖宇县五龙泉、神龙泉、银龙泉和林海泉4处天然矿泉水,水样经酸化后直接采用电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)法进行检测。
结果:被测元素的检出限为0.005~0.573μg·L-1,除硒元素外,其他元素相对标准偏差为0.1%~4.5%,回收率为81%~116%;4处矿泉水中的18种微量元素含量均符合GB 8537-2008饮用天然矿泉水卫生标准。
结论:ICP-MS方法检出限低,具有良好的准确度和精密度,适用于多种元素快速检测;长白山靖宇县4处天然矿泉水中18种微量元素含量均符合国家饮用天然矿泉水卫生标准。
[关键词] 天然矿泉水;微量元素;电感耦合等离子体-质谱;长白山[中图分类号] R123.1 [文献标志码] ADetermination of 18trace elements in natural mineral waterin Changbai Mountain area by ICP-MSHE Jun,ZHOU Li-ting,LI Na,LIU Te,ZHENG Dong-chun,QU Xiao-feng,HUANG Jian,YE Lin(Department of Occupational and Environmental Health,School of Public Health,Jilin University,Changchun 130021,China)Abstract:Objective To detect the contents of 18trace elements in natural mineral water in Changbai Mountainarea,and to provide reference for evaluating the quality of natural mineral water of Changbai Mountain.Methods Wulong Sping,Shenlong Spring,Yinlong Spring and Linhai Spring were collected in Jingyu County ofJilin Province,the acidified water samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS).Results The detection limit was 0.005-0.573μg·L-1,the relative standard deviation(RSD)was0.1%-4.5%(except selenium),and the recovery rate was 81%-116%.The contents of 18trace elements in thefour natural mineral waters consistented with the national health standard of drinking natural mineral water(GB8537-2008).Conclusion ICP-MS has a low limit,good accuracy and precision,which is suit for a rapid analysisof multielement.The contents of 18trace elements in natural mineral waters of Changbai Mountain area consistentwith the national health standard of drinking natural mineral water.Key words:natural mineral water;trace elements;inductively coupled plasma mass spectrometry;ChangbaiMountain 随着社会经济的发展,矿泉水已经进入人们日常生活之中。
虽然矿泉水中的微量元素含量较低,但长期饮用对人体有着重要的生理意义。
微量元素在预防疾病方面有着重要作用[1-2],如硒可预防东北地区的克山病和大骨节病[3];铜可预防贫血、骨质疏松等[4]。
微量元素检测法通常采用火焰原子吸3221第38卷 第6期2012年11月吉 林 大 学 学 报 (医 学 版)Journal of Jilin University(Medicine Edition)Vol.38No.6 Nov.2012收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法,但该方法操作繁琐,费时费力。
电感耦合等离子体-质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)法具有检出限低、高效、简便、线性范围宽和多元素同时测定等优点[5],已被《饮用天然矿泉水检验方法》(GB/T 8538-2008)列为标准检验方法[6]。
本实验采用ICP-MS法检测长白山饮用天然矿泉水中18种微量元素的含量,旨在为ICP-MS方法的推广和进一步开发长白山区天然矿泉水资源提供科学依据。
1 材料与方法1.1 主要试剂及仪器 优级纯HNO3;超纯水;标准储备液:锂(Li)、铍(Be)、铝(Al)、钒(V)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锗(Ge)、砷(As)、硒(Se)、铷(Rb)、钼(Mo)、银(Ag)、锡(Sn)、铯(Cs)、锑(Sb)和钡(Ba)标准储备液(c=1 000mg·L-1)(均由国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院提供)。
电感耦合等离子体质谱仪:ELAN DRC-e型(厦门亿辰科技有限公司生产)。
1.2 仪器工作条件 仪器的优化条件为射频功率1 350W,采样深度8.5mm,载气1.24L·min-1,等离子气15L·min-1,辅助气流速1.0L·min-1,蠕动泵4.8r·min-1,采样接口镍锥0.8mm。
使用1μg·L-1的调谐液对仪器条件进行最优化调节,使仪器灵敏度最高,准确度最好。
1.3 样品的采集和保存 以吉林省长白山区靖宇县作为采样点,选择秋季丰水期进行采样。
根据靖宇县矿泉水的分布,分别选择靖宇县内的五龙泉、林海泉、神龙泉和银龙泉4处矿泉水作为矿泉水采样点,采用地理信息系统(GeographicInformation System,GIS)进行经纬度定位;在每个矿泉水出水口和涌出到地面的泉水各采集12个水样,每个水样采集1 000mL。
采集的水样保存在聚乙烯塑料瓶中,加少许HNO3使水样的pH<2,室温保存。
1.4 混合标准曲线的绘制和样品测定 用2%HNO3分别稀释标准储备液为10mg·L-1应用液。
将待测的18种微量元素配制成3种混合应用液,分别为:①V、Cu、Se、Sn、Sb和As;②Mo、Ni、Co、Mn、Ag和Cs;③Li、Rb、Al、Ge、Ba和Be。
再用2%HNO3将10mg·L-1应用液稀释成0、1.0、5.0、10.0和50.0μg·L-1混合标准使用液。
在仪器达到优化条件下进行测定,以待测物质的量为横坐标,相应的信号值为纵坐标绘制标准曲线。
在仪器达到优化条件下进行样品测定。
对空白试剂连续测定11次,3σ/r(3倍的标准偏差除以曲线的斜率)即仪器的检出限;连续测定6d,标准差与均数的比值为精密度;采用标准物质加入法进行样品回收率计算。
1.5 统计学分析 将数据录入Excel,天然矿泉水中微量元素的含量结果以x±s表示。
2 结 果2.1 微量元素检出限、精密度和回收率 仪器的检出限为0.005~0.573μg·L-1;相关系数均≥0.999。
在测定方法的线性范围内,除硒元素外,其他元素的精密度为0.1%~4.5%。
样品加标回收率为81%~116%。
见表1。
2.2 样品中微量元素含量 依据饮用天然矿泉水GB 8537-2008[6]卫生标准,长白山靖宇县4处天然饮用矿泉水中18种微量元素含量均符合矿泉水卫生标准。
见表2。
3 讨 论ICP-MS具有高效、简便、线性范围宽和检出限低等特点,适用于大批样品和多种元素的检测。
在ICP-MS分析中主要有多原子离子干扰、基体干扰和质谱干扰[7-10],本研究将18种微量元素分成3组,相对分子质量相近的元素放在同一组,水样的基体比较简单且恒定,通过扣除空白和稀释样品可对多原子离子干扰和基体干扰进行消除。
实验中使用调谐液对仪器条件进行最优化调节可有效地消除质谱干扰。
ICP-MS的椎体采用的是镍锥,在测定镍元素时,存在污染和记忆效应,在测量前应多次清洗或换取新的镍锥以保证镍含量检测结果的准确。
本研究结果显示:18种被测元素的检出限为0.005~0.573μg·L-1;除硒元素外,其他元素相对标准偏差为0.1%~4.5%,其中硒元素相对标准偏差偏大,可能与元素间的干扰有关,单测硒元素,其相对标准偏差较小;18种元素的回收率为81%~116%,表明采用ICP-MS法测定微量元素的检测结果准确可靠,可用于矿泉水中多种微量元素的同时检测。
4221吉林大学学报(医学版) 第38卷 第6期 2012年11月表1 18种微量元素检出限、回收率和精密度Tab.1 The detection limits,recovery rates and precisions of 18trace elementsElementInstrumentdetection limit[ρB/(μg·L-1)]RelatedcoefficientMean[ρB/(μg·L-1)]Spikedvalue[ρB/(μg·L-1)]Measuredvalue[ρB/(μg·L-1)]Recoveryrate(η/%)Mean[ρB/(μg·L-1)]RDS(η/%)Li 0.007 0.999 8 4.53 5 9.85 106 0.36 2.7Be 0.007 0.999 9 2.38 5 7.48 102 2.62 3.6Al 0.573 0.999 9 1.80 5 6.42 92 1.79 2.1V 0.170 0.999 9 3.47 5 9.34 118 2.66 4.5Mn 0.102 0.999 3 0.14 5 4.19 81 0.06 3.9Co 0.005 0.999 9 0.03 5 5.20 104 0.01 0.1Ni 0.039 0.999 9 0.11 5 5.47 107 0.17 1.7Cu 0.027 0.999 9 0.28 5 5.59 106 0.27 0.7Ge 0.011 0.999 9 0.00 5 5.31 106 0.01 0.6As 0.149 0.999 4 0.45 10 11.97 115 0.12 1.9Se 0.273 0.999 6 0.15 10 11.79 116 0.36 9.0Rb 0.234 0.999 9 4.75 5 9.70 99 1.43 1.7Mo 0.112 0.999 9 1.24 5 6.65 108 1.26 3.7Ag 0.038 0.999 9 0.00 5 4.10 83 0.01 1.3Sn 0.009 0.999 9 0.01 5 5.03 100 0.00 0.4Cs 0.005 0.999 9 0.01 5 5.25 105 0.01 0.1Sb 0.024 0.999 9 0.06 5 5.79 115 0.01 1.1Ba 0.009 0.999 9 0.01 5 4.90 98 0.01 0.3表2 靖宇县天然矿泉水中18种微量元素含量 Tab.2 The contents of 18trace elements of natural mineral water in Jingyu County[x±s,ρB/(μg·L-1)]Element Shenlong Spring Wulong Spring Yinlong Spring Linhai SpringLi 0.01±0.00 0.01±0.00 0.01±0.00 0.01±0.00Be-0.01±0.01--Al 3.08±1.78 3.82±1.47 0.93±0.53 2.01±1.00V 3.26±0.15 2.58±0.08 3.32±0.02 1.93±0.04Mn 0.03±0.04---Co 0.08±0.01 0.06±0.01 0.13±0.01 0.24±0.03Ni 0.66±0.03 0.57±0.03--Cu 0.50±0.02 0.30±0.04 0.24±0.01 0.60±0.03Ge----As 0.39±0.05 0.26±0.03 0.40±0.03 0.28±0.01Rb 5.32±0.05 5.85±0.40 6.46±0.11 4.13±0.11Mo 9.57±0.16 12.14±0.07 1.06±0.02 0.38±0.02Ag----Sn----Cs 1.58±0.87 0.07±0.07 0.02±0.00-Se 0.10±0.04 0.12±0.05 0.25±0.12 0.36±0.12Sb 0.06±0.03 0.07±0.01 0.04±0.00 0.05±0.01Ba 1.68±0.25 0.83±0.37 1.71±0.04 3.21±0.45 “-”:Not detected. 长白山区富含丰富的矿泉水资源,现已通过省级或国家级鉴定的矿泉水水源地有48处[11]。