土壤重金属测定ICP-MS实验操作步骤

18种元素的测定电感耦合等离子体质谱仪法

1．目的

为了提高电感耦合等离子体质谱仪的利用率和样品处理能力，规范电感耦合等离子体质谱的使用。

2．适用范围

适用于检验中经客户同意采用电感耦合等离子体质谱仪对土壤中Be、Cd、Ce、Co、Cu、La、Bi、Pb、Zn、Li、Mo、Ni、Th、Tl、U、W、Sc、Cr的含量的测定。操作该仪器进行检测人员需执证上岗。

3．职责

本作业指导书由质量技术部归口管理，操作人员应该持证上岗。

4．工作程序

4.1 试剂及仪器

4.1.1 试剂

除另有说明外，所用试剂均为优级纯，水为GB/T 6682规定的一级水。

a. 硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸均为优级纯；

b. 王水（1+1）：取750ml盐酸与250ml硝酸混合后，加入1000ml水，摇匀。

c. 氩气（纯度≥99.999％）；

d. 去离子水：分析用水GB/T 6682中的一级水，电阻率≥18.2МΩ/cm。

e. 标准溶液及内标液均采用有证标准物质，按其证书及GB/T 602标准方法

配制；

f. 内标储备液Rh、Re,100ng/mL；In

2O

3

,100ug/ml

内标工作液Re、Rh由内标储备液用硝酸（1+99）稀释至100ug/ml;内标工

作液In

2O

3

由内标储备液用5%王水稀释至10g/L

内标混合液:取1ml 100ug/ml的Re、Rh混合内标和10ml 10g/L的In内标加入1L容量

瓶中，去离子水定容。

4.1.2 仪器

电感耦合等离子体质谱仪、电子天平（感量0.1mg）、土壤研磨仪。

4.2 分析步骤

4.2.1 试样制备

将采集的土壤样品（一般不少于500g）混匀后用四分法缩分至约100g。缩分后的土样经风干（自然风干或冷冻干燥）后，除去土样中石子和动物残体等异物，用木棒（或玛瑙棒）研压，通过2mm尼龙筛（除去2mm以上的砂砾），混匀。用玛瑙研钵将通过2mm尼龙筛的土样研磨至全部通过100目（孔径0.149mm）尼龙筛，混匀后备用。

4.3 试样消解

称取试样0.1000-0.1500g（精确至0.0001g）于30ml聚四氟乙烯坩埚中，加入8ml混合酸（浓硝酸：氢氟酸：高氯酸=3：3：1），敞口250℃加热至高氯酸冒尽（此时样品已经完全蒸干），断电。待温度降到约180℃趁热加入8ml（1+1）王水，10ml内标混合液，混匀后放置过夜用于ICP上机。次日分取250ul消解液，加入5ml 3%的硝酸溶液，混匀用于ICP-MS上机。其中，ICP-MS测定所用内标为Re、Rh，ICP测定所用内标为In。

4.4 工作曲线的绘制

选择10个合适的地球化学一级标准物质（水系沉积物、土壤），按照4.3步骤，制备相应的溶液，同时制备一份样品空白溶液，按以下仪器工作条件进行测定，并由计算机绘出工作曲线。

4.5 测定

按照ICP-MS仪器的操作规程，调整仪器至最佳工作状态，参考条件为RF功率1388W，冷却气（13.0 L/min）和雾化载气（0.95 L/min），样品以30 r/min速率进样（12滚柱），采样锥孔径为1.0 mm，孔径为0.7 mm截取锥在深度为16.5 mm 处采样，雾化室温度控制在3℃，采用跳峰模式数据采集（单峰采样点数为3），分析过程应用内标，采用ICP-MS分析方法中内标校正定量分析方法测定。待仪器稳定后，按顺序依次对标准溶液、空白溶液和试样溶液进行测定。

4.6 内标

本方法采用的定量校正方法为内标法。选用Rh 、Re 为测定的内标元素。内标元素在消解样品时加入，把内标元素和样品溶液合并混合后，经单管蠕动泵泵入雾化系统后进入等离子矩焰中。

4.5 结果计算

试样中各元素的含量按⑴式进行计算： m

m m X 01-=

…………………………（1） 式中：

X ——被测元素含量，单位为毫克每千克，mg/kg ；

1m ——从工作曲线上查出试样溶液中的被测元素含量ng ；

0m ——从工作曲线上查出空白实验溶液中的被测元素含量ng ； m ——试样质量，单位为克（g ）。

4.6 质量保证和质量控制

4.6.1 空白样品测定结果一般应低于方法检测限。若空白测定结果低于方法检出限，则可忽略不计；若空白测定结果略高于方法检测限但比较稳定，可进行多次重复实验，计算空白测定平均值并从样品测定结果中扣除；若空白测定结果明显超过正常值，则表明分析测试过程有严重污染，样品测定结果不可靠，实验室应查找原因，重新对样品进行测定。

4.6.2 每次分析应建立标准曲线，曲线的相关系数应大于0.999。

4.6.3 每分析20个样品，应分析一次校准曲线中间浓度点，其测定结果与实际浓度值相对偏差应≤10%，否则应查找原因或重新建立校准曲线。每批样品分析完毕后，应进行一次曲线最低点的分析，其测定结果与实际浓度值相对偏差应≤30%。

4.6.4 在每次分析时，试样中内标的响应值应介于校准曲线响应值的70%-130%，否则说明仪器响应发生漂移或有干扰产生，应查找原因进行重新分析。如果是基体干扰，需要进行稀释后测定；如果是由于样品中含有内标元素，需要更换内标或提高内标元素浓度。

4.6.5 在每批样品中，应至少分析一个试剂空白（2%硝酸）加标，其加标回收率应在80-120%之间。也可使用有证标准物质代替加标好，其测定值应在标准要求的范围内。

4.6 精密度

样品各元素含量大于1mg/kg时，在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对值不得超过算术平均值的10％；小于等于1mg/kg且大于0.1mg/kg时，在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对值不得超过算术平均值的15％；小于等于0.1mg/kg时，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对值不得超过算术平均值的20％。

5．相关文件

热电X Series 2电感耦合等离子体质谱仪操作规程

全国土壤污染状况详查土壤样品分析测试方法技术规定（送审稿修改版）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