电感耦合等离子体质谱法测定土壤中砷的含量

结合电感耦合等离子体质谱法对土壤进行检验， 同时采用国家标准方法 - 氢化物原子荧光光度 法进行检验。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂 电感耦合等离子体质谱仪，美国热电公司
Xseries"； AFS- 230E 双道原子荧光光度计，北京海光
仪器有限公司； MLS- 1200MEGA 微波消解装置，意大利迈
十六种元素[J]．光谱学与光谱分析，1999，19（4）：601- 603． [3] 方 红，杨晓兵．电感耦合等离子体原子发射光谱法测定化
妆品中砷、铅、汞[J]．光谱实验室，2002，19（1）：74- 77． [4] 陈杭亭，曹淑琴，曾宪津．电感耦合等离子体质谱方法在生
物样品分析中的应用[J]．分析化学，2001，29（5）：592- 600． [5] 曾宪津，李秋莹，刘春兰．生物样品的微波 - 酸消解电感耦
结果表明，该方法具有简单、快速、检出限低等特点，可用于土壤中砷含量的测定和监控。
关 键 词： 电感耦合等离子体质谱仪（ICP- MS）；砷；微波消解；原子荧光；土壤
中图分类号： 0 625 文献标识码： A 文章编号： 1671- 0460（2010）01- 0100- 02
元素砷及其化合物都具有毒性，世界卫生组 织（WHO）已将砷排在优先研究的有毒金属的第 一位，国际癌症研究（IARC）、美国环境卫生科学 研 究 院（NIEHS）等 诸 多 权 威 机 构 已 将 砷 公 认 为 人类已确定的致癌物，我国食品卫生标准根据不 同的产品也规定了严格的限量[1] 。国家标准对砷 的测定采用银盐法、砷斑法、硼氢化物还原比色 法 、氢 化 物 原 子 荧 光 光 度 法（AFS），但 是 分 别 具 有 操 作 繁 琐 、检 测 周 期 长 、试 剂 用 量 大 、灵 敏 度 低、重现性差等缺点。电感耦合等离子体质谱分 析技术（ICP- MS）是近十几年来发展最快的无机 微量元素分析应用的先进技术之一。由于其具有 较高的灵敏度和精密度，且易于进行多元素同时 分析且检出限低，干扰少、精度高、线性范围宽、 简便、快捷，已经广泛用于测定海产品中的微量 元 素 [2]，化 妆 品 中 的 有 害 元 素 [3]，水 、土 壤 中 的 矿 物 元 素 ，生 物 样 品 痕 量 分 析 [4] 等 ，样 品 的 前 处 理 技术采用微波消解作为溶样方式，具有快速、空 白值低和消除或降低易挥发样品在消化过程中 的损失和被玷污的可能性等优点，目前也已应用 于各种 分析样品的 处 [5- 6]。 本 研 究 采 用 微 波 消 解
表 1 微波消解程序 Table 1 Microwave digestion procedures
参数 1
功率 /W 200
时间 /min
3
步骤
2
3
4
5
0
200
400
500
3
6
6
6
表 2 ICP- MS 仪器工作参数 Table 2 ICP- MS instrument parameters
项目
参数
1.2 样品处理 称取样品 0.500 g 于 100 mL 聚四氟乙烯消
化罐中，加入 5.0 mL 浓 HNO3，2.0 mL H2O2 浸泡 20 min 后，安装好微波消解装置，按表 1 所列微 波消解程序消解样品，冷却后取出消化液，用纯 水定容到 50 mL 容量瓶中，待上机测定。微波消 解程序见表 1。
（上接第 82 页）
function of lead storage battery and electrolyte for lead storage battery using the same：USP，5738956A[P].1998-04-14. [9] 张曼，吴三械，吕国金，等.添加剂在铅酸电池中的应用[J].电 池，1999，29（4）：174-177. [10] Voss E.Behaviour of the PbO2/PbSO4 electrode in sulfateacid contai- ning tin tons[J].J Power Sources，1991（30）：33-34. [11] Doring H，Wiesener WK.Influence of H3PO4 on the electrochem ical behaviour of the PbO2 electrode [J].J Power Sources，1992 （38）：261-271. [12] 杨保俊.电解液添加剂和铅酸蓄电池负极钝化问题[J].电源技
3结论
本研究采用微波消解 - 电感耦合等离子体 质谱法测定土壤中砷的含量，实验结果表明该方 法前处理简单、分析速度快、检出限低、准确度和 精密度较高，可成为土壤中砷元素含量的测定和 质量控制行之有效的分析方法。
参考文献
[1] GB4811－04，食品中砷限量卫生标准[S]． [2] 孙玉岭，陈明生，王玉萍．微波溶样 ICP- MS 测定海产品中
线加入内标校正基体效应，通过修正方程校正质量数干扰。测定砷元素校正曲线的相关系数 0.999 9 ，
检出限 0.01 mg/kg，样品分析结果的变异系数为 1.6%～2.4 %（n=6），加标回收率在 84.0%～96.8% 。同
时采用国家标准方法氢化物 - 原子荧光光度法验证了方法的准确度，两种方法结果无显著差异。实验
元素的仪器检出限按 3% 纯硝酸作为空白溶 液重复测定 11 次所得到的标准偏差的 3 倍确 定，本方法检出限为 0.001 mg/kg。选取 2 种土壤 平行处理 6 份，计算其结果的变异系数分别为 2.4% 和 1.6%，测定数据见表 3。 2.4 加标回收实验
称 取 土 壤 0.500 0g， 已 测 得 砷 含 量 分 别 为 0.419、0.826 mg/kg，分别添加 0.25、0.50、0.75 g， 分别测得回收率在 84.0%～96.8%，实验结果见 表 3。
Abstr act：A HPLC and GC method was established to detect content of paeoniflorin and residual solvents. After the sample was extracted with methanol and separated by centrifuger ，paeoniflorin content was detected with ODS-2 Hypersil C18 （4.6 mm×150 mm，5 μm）column，using acetonitrile- water （v/v 16：84，HAc 0.4%）as mobile phase. After the matrix was dissolved by aether and separated by centrifuger，content of residual solvents was detected by using GC internal standard method. Results show that the RSD，reproducibility and recoveries of the method are good；Ethyl acetate，isopropanol and ethanol have been detected by GC，with the totall content of residual solvents 2.1×10-4. Key wor ds：Rupixiao；PSA Patch；Paeoniflorin；Residual Solvents；Determination of Content
ICP- MS 后，仪器自动给出元素的校准方程及线 性相关系数，本实验的线性相关系数 0.999 9。 2.2 硝酸浓度对测定结果的影响
考察了砷标准溶液中硝酸浓度变化对测定 信号相对强度的影响，结果表明硝酸浓度在 1.0% ～5.0% 范围内，测定结果影响较小，偏离值可以 忽略，本实验中硝酸浓度选取 3% 。 2.3 检出限和精密度实验
合等离子体原子发射光谱多元素同时分析[J]．分析化学， 1991，19（5）：605- 608． [6] 陈天裕，单 芳．微波消解石墨炉原子吸收光谱法测定钛白 粉中铅[J]．分析试验室，1998，17（2）：47- 50．
（下转第 105 页）
2010 年 2 月
霍 宁 波：乳癖消贴片中标示成分及残留溶剂的含量测定
μg
率，%
0.24
96.8
0.42
84.0
wk.baidu.com
0.71
94.7
0.24
96.0
0.43
86.0
0.71
94.7
2.5 准确度实验 取土壤样品分别采用 ICP- MS 方法，AFS 法
进行测定，测定结果列于表 4。
表 4 ICP- MS 法与 AFS 法对比试验 Table 4 Comparative experiment of ICP- MS method and
105
Determination of Marked Component and Residual Solvents in Rupixiao Patch
HUO Ning-bo
（Department of Textile，Binzhou Vocational College，Shandong Binzhou 256603，China）
表 3 精密度、加标回收实验结果 Table 3 Precision and spike recovery results
样品 土壤 1 土壤 2
平均值 / (mg·kg- 1)
0.419
0.826
CV，% 2.4 1.6
加标量 / μg 0.25 0.5 0.75 0.25 0.5 0.75
测定值 / 平均回收
术，1998，22（2）：90-92. [13] Jpn Kokai Tokkyo Koho：JP，59 175 572[P].1984. [14] WEI Guo-lin，WANG Jia-rong. Electrochemical behavior of lea
尔斯通有限公司； 所有玻璃器皿均用 10% 硝酸浸泡过夜并用
超纯水冲洗干净备用。 砷标准溶液：1.000 g/L 砷标准溶液由国家标
准物质研究中心提供，用 2% 硝酸逐级稀释配成 0、5、25、50、100 μg/L；
内标液（103Rh）：以 5% HNO3 作介质，配成 溶液浓度为 5 μg/L；调谐液（7Li、89Y、140Ce、 205Tl）10 μg/L；实验中所用各种酸及试剂均为 优级纯。
AFS method
方法
测定结果 （/ mg·kg-1）
12 3
4
5
ICP- MS 法 0.51 0.62 0.65 0.67 0.55
AFS 法 0.61 0.55 0.72 0.71 0.65
平均值 / 6 （mg·kg-1） 0.69 0.615 0.73 0.661
从表 4 中数据可以看出，ICP- MS 法与 AFS 法测得 的结果都比较接近真实值。通过对两种方 法的 F 检验与 t 检验，结果证明两组数据的精密 度及测定结果均无显著差异。
* 收稿日期：2009-03-27 作者简介：王 娜（1980—），女，辽宁沈阳人，工程师，2003 年毕业于辽宁大学有机分析专业，目前从事化学分析测试工作，已发表论 文 2 篇。E- mail：wn_joy@yahoo.cn。
2010 年 2 月
王 娜：电感耦合等离子体质谱法测定土壤中砷的含量
101
项目
参数
测量方式
跳峰
水平坐标
142
通道宽
0.02
垂直坐标
420
采样深度
150
留时间 /μs
10 000
冷却气流速 （/ L·min-1） 14
扫描次数
100
助燃气流速 （/ L·min-1） 0.88 雾化气流速 （/ L·min-1） 0.91
2.1 工作曲线 在上述仪器工作条件下，砷标准溶液进入
第 39 卷第 1 期 2010 年 2 月
当代化工 Contemporary Chemical Industry
Vo1.39，No.1 February，2010
电感耦合等离子体质谱法 测定土壤中砷的含量*
王娜
（沈阳地质矿产研究所，辽宁 沈阳 110032）
摘
要： 利用电感耦合等离子体质谱法（ICP- MS）测定土壤中砷的含量。样品经过微波消解，在