ICP质谱法

ICP质谱法（精选八篇）

ICP质谱法 篇1

红糖的加工工艺简单, 保留了甘蔗中较多的营养成分, 更加容易被人体消化和吸收, 可以快速补充体力, 被称为“东方的巧克力”, 其中不仅含有可提供热量的碳水化合物, 还含有人体生长发育所不可或缺的苹果酸、核黄素、胡萝卜素、烟酸及微量元素铁、锰、锌等各种成分, 不仅营养价值高, 还有利于人体内的酸碱平衡。为了更全面地了解义乌红糖的营养成分, 用电感耦合等离子体质谱法测定义乌红糖中的金属元素, 并与赤砂糖、白糖、冰糖进行对比。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

电感耦合等离子体质谱仪 (Thermo) , 分析天平 (感量0.1 mg) , 微波消解仪 (CEM-MARS) , 智能电控赶酸仪 (DKQ-4型) , 超纯水制备仪, 硝酸 (优级纯) 。

1.2 标准溶液

将Al、As、Cd、Cr、Cu、Fe、Hg、Mn、Pb、Se、Zn混合标准储备溶液 (国家标准物质研究中心提供) , 用2%硝酸溶液配置成标准曲线溶液, 在确定参数下测量。标准曲线溶液质量浓度见表1。

mg/L

1.3 实验方法

用分析天平称取样品约0.5 g (精确到0.000 1 g) 至微波消解罐中, 随同样品做空白实验。加10 m L硝酸 (优级纯) 至微波消解罐, 旋紧外盖, 放入微波消解仪中进行消解, 消解条件参照表2。等消解完全后放入赶酸仪中赶至近干, 用纯净水洗涤消解罐3~4次, 洗液合并入50 m L容量瓶中, 用水定容至50 m L, 待测。

1.4 仪器工作参数

测量仪器的工作参数见表3。

2 结果与分析

依次测量标准曲线和试样溶液, 测量结果见表4。

mg/kg

从以上实验结果可以看到, 采用电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) , 在同一个条件下可以一次性测定样品中11种金属元素的含量, 检测结果快速准确。

3 结论

用电感耦合等离子体质谱法测定义乌红糖中的11种金属元素的含量, 结果表明, 2个红糖样品中的As、Hg、Pb等有害金属元素含量与赤砂糖、白糖、冰糖对比差别不大, 而Fe、Mn、Zn等有益于人体健康的微量金属元素含量却明显大于赤砂糖、白糖、冰糖, 说明红糖的营养价值要高于赤砂糖、白糖、冰糖。检测义乌红糖的营养成分含量, 可以使消费者更好地了解该产品, 对于义乌红糖产业的发展有着积极意义。

摘要：用微波消解法处理样品, 用电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) 测定义乌红糖中的金属元素含量, 与赤砂糖、白糖、冰糖中的金属元素含量进行对比, 实验结果表明, 义乌红糖中的部分金属元素含量明显高于赤砂糖、白糖、冰糖。

关键词：电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS) ,义乌红糖,金属元素,含量

参考文献

[1]林维宣, 王玉萍, 张华一, 等.电感耦合等离子体发射质谱法 (ICP--MS) 测定砂糖中31中微量元素[J].中国甜菜糖业, 2000 (3) :5-6.

[2]平秋婷, 肖爱玲, 杨李胜, 等.电感耦合等离子体质谱法 (ICP--MS) 测定白砂糖中微量元素[J].广东微量元素科学, 2013, 20 (10) :1-5.

ICP质谱法 篇2

用等离子发射光谱和等离子发射光谱-质谱作比较,等离子发射光谱-质谱用于饮用水As、Sb、Se的测量时需考虑校正系数,通过不确定度分析,确定了ICP-MS测定方法不确定度大小,得出结论:不要氢化物发生器,不加EDTA作为掩蔽剂,也可以直接用于实际.

作 者：文新宇 宋建武 谭亚翎 张溥亮 邓继福 作者单位：文新宇(株洲市环境监测中心站,湖南,株洲,412000;湖南大学环境科学与工程系,湖南,长沙,410082)

宋建武,谭亚翎,张溥亮,邓继福(株洲市环境监测中心站,湖南,株洲,412000)

ICP质谱法 篇3

关键词：气相色谱-质谱/质谱法,牛奶,奶粉,奶酪,山梨酸

山梨酸又名花揪酸,能有效抑制霉菌、酵母菌和好氧性细菌活性,还能防止肉毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖,但对厌氧性芽孢菌与嗜酸乳杆菌等有益微生物几乎无效,长期过量食用会对人体肝肾造成损害。

目前测定乳与乳制品中山梨酸的方法为《GB/T21703-2008乳与乳制品中苯甲酸和山梨酸的测定》,该方法前处理较复杂,且需要大量的有机溶剂,会对实验者和环境造成危害。本文采用直接称量牛奶、奶粉、奶酪样品,奶粉样品溶于水,奶酪样品加海砂研磨,分别经去蛋白,过滤,调节pH值,二氯甲烷提取,用GC-MS测定。该方法快速、简单、抗干扰能力强,结果准确可靠。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

VARIAN 450-GC/300-MS气相色谱-质谱/质谱联用仪;色谱柱:CP-Wax (固定相为亚硝基对苯二甲酸改性聚乙二醇或相当者),30m×0.32mm×0.2μm;IKATM MS 3 basic旋涡混和器;Gilson精密移液相;Heal Toledo高速离心机;MettlerToldeo XP205电子天平等。

1.2 试剂

6mol/L盐酸溶液:量取50mL盐酸溶液于100mL容量瓶中,水定容至刻度,摇匀。

山梨酸标准溶液:1.0g/L (国家标准物质研究中心,编号:GBW(E)100022)。

山梨酸标准工作液:准确吸取10mL1.0g/L山梨酸标准溶液到50mL容量瓶中,定容至刻度,配成浓度为200μg/mL的标准工作液,于4℃避光保存。

二氯甲烷(色谱纯),盐酸(分析纯),乙酸锌(分析纯)。

1.3 测试样品的来源

本试验所用样品为市场购买牛奶、奶粉和奶酪。

1.4 色谱条件

1.4.1 GC条件

进样口温度为230℃;进样量为1μL;进样方式为分流进样,分流比为30:1;载气为高纯氦气;流速为2.0mL/min。

升温程序:初温140℃,保持1min,然后以15℃/min升到185℃后,保持6min,程序共10min。

1.4.2 GC-MS/MS条件

电离方式为电子轰击电离(EI);电离能量为70eV;离子源温度为200℃;传输线温度为200℃;溶剂延迟时间为5.5min。

扫描模式:多反应检测(MRM),定性离子m/z 112>67,112>97,定量离子m/z 112>97。

碰撞能量:m/z 112>67为3V,m/z112>97为6V。

1.5 标准溶液的制备

分别取200μg/mL山梨酸标准工作液0.1、0.4、0.6、0.8、1.0mL于5支15mL离心管中,加纯水到5mL,再加入6mol/L盐酸溶液1mL,2mL二氯甲烷,用旋涡混合器混合1min,在4000rpm条件下离心10min。用1mL注射器吸取下清液过0.22μm滤膜到进样小瓶,此即为制得待测的山梨酸标准测定液。其中山梨酸在每毫升二氯甲烷中的含量为10、40、60、80、100μg。

1.6 样品处理

牛奶样品:称取样品10g (精确到0.001g)于25mL容量瓶中,加入2g乙酸锌,用定容至刻度,转移到50mL离心管中,用旋涡混合器充分混合,在4000rpm条件下离心10min。过滤水层,吸取5mL滤液于一个15mL离心管中,加入6mol/L盐酸溶液1mL,2mL二氯甲烷,用旋涡混合器混合1min,在4000rpm条件下离心10min。用1mL注射器吸取下清液过0.22μm滤膜到进样小瓶,此即为制得待测的山梨酸样品测定液。

奶粉样品:称取样品2g (精确到0.001g)于50mL离心管中,加入2g乙酸锌,加入少量水溶解后转移到25mL容量瓶中,用水定容后转移到50mL离心管中,用旋涡混合器充分混合,在4000rpm条件下离心10min。过滤水层,吸取5mL滤液于一个15mL离心管中,加入6mol/L盐酸溶液1mL,2mL二氯甲烷,用旋涡混合器混合1min,在4000rpm条件下离心10min。用1mL注射器吸取下清液过0.22μm滤膜到进样小瓶,此即为制得待测的山梨酸样品测定液。

奶酪样品:称取3g海砂到50mL离心管,在离心管中称取0.5g (精确到0.001g)奶酪样品,加入1g乙酸锌,用玻璃棒充分搅拌,使奶酪均匀混合在海砂中,加入少量水溶解后转移到25mL容量瓶中,用水定容后转移到50mL离心管中,用旋涡混合器充分混合,在4000rpm条件下离心10min。过滤水层,吸取5mL滤液于一个15mL离心管中,加入6mol/L盐酸溶液1mL,2mL二氯甲烷,用旋涡混合器混合1min,在4000rpm条件下离心10min。用1mL注射器吸取下清液过0.22μm滤膜到进样小瓶,此即为制得待测的山梨酸样品测定液。

1.7 标准曲线的绘制

将制备好的山梨酸标准测定液分别注入到GC-MS/MS中得到标准测定液的峰面积。以标准测定液的峰面积为纵坐标,以1.5中山梨酸在每毫升二氯甲烷中的含量(吨)为纵坐标制作标准曲线。

1.8 测定

将样品测定液注入到GC-MS/MS中得到峰面积,从标准曲线中查得样品测定液中山梨酸的含量(μg)。

1.9 结果计算

样品中山梨酸含量,按下式进行计算:

式中:X为待测样品中山梨酸含量(g/kg);cs为样品测定液中山梨酸含量(μg);m为样品称量质量(g);5为稀释倍数。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理及色谱图

本方法前处理比国标简单,提高了工作效率,且需要很少的有机溶剂,对操作者和环境的危害小。

图1为在气相色谱-质谱/质谱仪处于SCAN模式时,每毫升二氯甲烷中含有山梨酸100.0μg的总离子流色谱图。

图2为在气相色谱-质谱/质谱仪处于SCAN模式时,每毫升二氯甲烷中含有山梨酸100.0μg的质谱图。

图3为在气相色谱-质谱/质谱仪处于MRM模式时,每毫升二氯甲烷中含有山梨酸100.0μg的总离子流色谱图。

2.2线性关系

图4是在气相色谱-质谱/质谱仪处于MRM模式时的山梨酸标准溶液标准曲线图。横坐标是所吸取的山梨酸标准溶液中所含的质量(取200.0μg/mL的山梨酸标液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL),分别为每毫升二氯甲烷中含有山梨酸10、40、60、80、100μg,纵坐标是相应质量对应的峰面积。

线性回归方程为A=6822.731X+55765,相关系数R2=0.9999。

2.3 方法精密度试验

用该方法对同一奶酪进行N=10的RSD计算,RSD=1.25%,结果表明该方法的精密度符合要求,其检测结果为0.1023、0.1042、0.1049、0.1052、0.1031、0.1026、0.1059、0.1023、0.1058、0.1062g/kg,均值为0.1042g/kg。

2.4 方法准确度试验

对3种纯牛奶、3种奶粉和5种奶酪进行加标回收试验,按照1.6操作步骤进行试验,测定值和加标回收率计算结果如表1所示。其中1#至3#样品为纯牛奶,4#至6#样品为奶粉,7#至11#样品为奶酪。

由表1可以看出,样品加标回收率在90.1%～96.6%之间,满足色谱分析的回收率70%～130%的要求,表明方法准确度较好。

3 结论

3.1 样品前处理过程中,采用乙酸锌沉淀蛋白,然后用盐酸调节pH,最后用二氯甲烷提取,从而减少了有机溶剂的使用量,可以避免国标中大量有机溶剂使用对环境造成的危害。

3.2 通过优化色谱条件建立了测定牛奶和奶粉中山梨酸的方法。该方法快速、简便,变异系数为1.25%,回收率为90.1%～96.6%,准确度满足测定的要求。

参考文献

[1] GB/T 21703-2008乳与乳制品中山梨酸和山梨酸的测定[S].北京:标准出版社,2008

[2] 杨华梅.葡萄酒中苯甲酸和山梨酸含量测定方法的研究[J].中国酿造,2008,(19) :85-86

ICP质谱法 篇4

1 试验部分

1.1 仪器

ICPS-7510等离子体发射光谱仪;

AUY220电子天平;

OPK-I优普超纯水机;

702电热板。

试验中所用的烧杯、漏斗、容量瓶和玻璃棒等玻璃仪器, 在使用前均经4%HNO3浸泡过夜, 用优普超纯水清洗后, 晾干备用。

1.2 试剂

各种元素的标准溶液全部按照国家标准物质研究中心的标准溶液配制方法配制[2]。Ca、K、Si、Mg和S的浓度都为1.0mg/m L, Fe为0.5mg/m L、Al为0.1mg/m L。浓硝酸 (GR) 、高氯酸 (GR) 、浓盐酸 (AR) 和过氧化氢 (AR) , 试验用水为优普超纯水 (18.2 kΩ) , 以下简称超纯水。

1.3 样品处理

称取水泥样品0.125 0g置于50m L烧杯中, 加入水10m L以及盐酸 (1+1) 2.5m L, 溶液为浅黄色, 加热至微沸, 并保持5min, 使试样充分溶解。取下, 冷却, 以慢速滤纸过滤, 用超纯水洗涤5~6次, 滤液收集到50m L容量瓶中, 以超纯水稀释至刻度, 摇匀。此为试样溶液一。

准确移取1m L试样溶液一于50m L容量瓶中, 加入盐酸 (1+1) 2.5m L, 用超纯水稀释至刻度, 摇匀。此为试样溶液二。

1.4 样品测定

在仪器的最佳工作条件下用ICP-AES法同时测定标准系列溶液、样品溶液和空白溶液, 仪器自动处理数据。测定的结果见表1。

%

2 结果与讨论

2.1 介质酸度的选择

由于溶液的酸度增大会导致溶液黏度增大, 从而影响分析物进入仪器的量;但如果酸度太小, 部分金属离子将会水解产生沉淀, 使其测定量降低, 从而影响分析结果的稳定性和准确性。由试验知:在样品溶液中加入HCl (1+1) 2.5m L, 使溶液的p H值在1.0~2.0之间, 可保证测定结果的准确性。为使影响降至最低, 应该使试样溶液与标准溶液的酸度尽可能一致。

2.2 仪器工作条件

功率:1.2k W, 冷却气 (H2) 流量:14L/min, 载气流量:0.7L/min, 辅助气流量:1.2L/min, 光谱温度:38℃, 线性电压:104%;检测高度:低。

2.3 元素分析线的选择

元素都有多条灵敏线, 根据仪器所提供的各元素分析线的信背比及受干扰情况, 分别选择多条分析线, 通过试验最终确定了信背比大、受干扰较少的各元素分析线分别为 (nm) :K (766.491) , Ca (393.366) , Mg (279.553) , Fe (259.940) , Al (396.153) , Si (251.612) , S (180.731) 。

2.4 干扰的消除

2.4.1 化学干扰、离子干扰和光谱干扰的消除

由于等离子体的高温, 所以在水泥的分析中化学干扰较少。水泥中钾、钠比较容易电离, 但是钾、钠含量都很低, 离子干扰不严重。至于光谱干扰, 可通过改变波长选择和对样品溶液的浓度做适当的稀释来克服[3]。

2.4.2 背景的扣除

由于杂散光、谱带展宽和低强度的分子连续发射等产生的背景, 对浓度较高元素的测定产生影响, 可以通过选择最合适的测定波长、优化仪器参数的方法来寻求最优化设置。利用计算机软件, 仪器会自动进行背景扣除。

2.5 标准曲线的绘制

将各元素的标准储备液配制成一系列混合标准工作液, 在优化的条件下对工作液进行测定。仪器自动处理数据。标准曲线的线性回归方程及相关系数见表2。

2.6 方法的精密度和加标回收试验

准确称取水泥样品0.125 0g, 共6份, 按照选定的分析方法进行测定, 计算相对标准偏差RSD。在样品中分别分组加入7种元素的标准溶液进行回收率测定, 结果见表3。

3 结论

本试验研究了采用盐酸 (1+1) 溶解水泥样品, 利用ICP-AES法同时测定水泥中Ca、Mg、K、S、Fe、Al和S的含量, 然后换算成相应氧化物含量的分析方法。方法的精密度 (n=6) 在0.35%~1.92%之间, 加标回收率在95.75%~106.73%之间。此法简单、快速, 对水泥生产过程中的质量控制有着非常重要的意义, 可以在水泥企业中推广使用。

参考文献

[1]任树林, 张斌.差示光度法中的标准加入法测定水泥中的MgO[J].化学试剂, 2008 (1) :26-30.

[2]潘教麦, 李在均, 张其颖, 等.新显色剂及其在光度分析中的应用[M].北京:化学工业出版社, 2003.

ICP质谱法 篇5

电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP-AES) 是以等离子体为原子化光源, 以中阶梯光栅为分光系统, 采用电荷注入式检测器 (CID) , 其具有检出限低、准确度高、线性范围宽且多种元素同时测定等优点。

ICP-AES作为一种大型精密的无机分析仪器, 广泛地应用于稀土分析、贵金属分析、合金材料、电子产品、医药卫生、冶金、地质、石油、化工、商检以及环保等部门。

二、实验条件

1. 仪器设备

⑴等离子体发射光谱仪 (ICP-AES) , 型号IRIS-HR-DUO, 全谱直读, 美国Thermo公司。

⑵电子天平, AG-245型, 感量0.5mg, 瑞士梅特勒公司。

⑶微波炉, Galanz格兰仕, 型号G08F23CSP-Q5 (R0) 。

⑷聚乙烯烧杯:100mL。

⑸微波消化罐:70 m L。

⑹其它实验用玻璃器皿。

2. 试剂

⑴硝酸 (HNO3) , 分析纯, 密度1.42g/mL, 科龙化学试剂厂。

⑵盐酸 (HCl) , 分析纯, 密度1.19g/mL, 科龙化学试剂厂。

⑶氢氟酸 (HF) , 分析纯, 密度1.13g/mL, 科龙化学试剂厂。

⑷标准贮备液, 含As、Cu、Fe、Pb、Zn等元素, 各元素浓度均为1mg/mL。

三、分析内容及方法

1. 样品溶解

去适量锌精矿样品至经过干燥恒重的干净烧杯中, 放入烘箱中于110℃烘干3h, 然后放入干燥器中冷却至室温, 称取2份200mg左右的样品于干净的微波消化罐中, 加入适量高纯水, 并依次加入2mL盐酸和硝酸, 拧紧盖子, 放入微波炉中微波消解8min, 冷却后, 转移至准备好的100mL容量瓶中, 用高纯水定容至刻度.

在不加入样品条件下, 按照样品的溶解方法制备空白溶液。

2. 标准溶液的配制

⑴空白标准溶液STD0的配制

采用浓硝酸用高纯水稀释至5%的硝酸体系溶液作为标准空白溶液

⑵标准溶液STD1的配制

取3.2.4中的储备液1mL于干净的100mL容量瓶中, 并加入5mL硝酸, 用高纯水定容至刻度。溶液中含As、Cu、Fe、Pb、Zn等元素, 各元素浓度均为10mg/L。

3. 样品测量

⑴仪器标定

按照ICP-AES光谱仪使用操作程序进行仪器预热及使用前的准备, 使用仪器控制软件设定测量参数。改变RF功率、雾化器压力、进样泵速等主要参数对仪器标样测量优化, 采用折中方法选择所有要测量的元素均具有较好的灵敏度和稳定性的参数条件, 作为仪器最终的测量参数, 以期参数见表1。在选定的条件下对所选择的每一条谱线进行准确定位后, 依次测量标准溶液STD0、STD1, 对仪器进行标定。

据仪器标定时的条件, 各元素的谱线选择见下表2。

⑵样品化学成分分析

在与仪器标定时相同的条件下, 依次测量样品空白溶液和样品溶液, 仪器通过数据处理软件, 依据标准溶液测量信息自动扣除空白后直接得到所测量元素在溶液中的浓度。

四、分析结果

锌精矿化学成分测量结果见下表3, 表4是化学成分分析结果。

注:1#样品质量为200.0mg, 2#样品质量为211.7mg其中主要成分含量稀释100倍后再测量。“/”表示未检出。

五、不确定度评定

ICP质谱法 篇6

1实验部分

1.1仪器和试剂

微波灰化仪(美国CEM公司),瓦里安720 ICP-OES(美国瓦里安公司),HNO3优级纯(上海凌峰),HCl优级纯(上海振兴)。

标准溶液:

Ba单元素标准溶液由国家标准物质研究中心提供,浓度为1000 mg/L;

Cd单元素标准溶液由国家标准物质研究中心提供,浓度为1000 mg/L;

Co单元素标准溶液由国家标准物质研究中心提供,浓度为1000 mg/L;

Cu单元素标准溶液由国家标准物质研究中心提供,浓度为1000 mg/L。

1.2实验方法

1.2.1 标准溶液及试剂的配制

使用移液管移取各元素标准溶液1.00～100 mL容量瓶,配制Ba、Cd、Co、Cu混标母液,浓度为10.0 mg/L。然后从母液中分别移取1.00 mL,3.00 mL,5.00 mL,7.00 mL,10.00～100 mL容量瓶,配制成浓度为0.1 mg/L,0.3 mg/L,0.5 mg/L,0.7 mg/L,1.0 mg/L的系列标准溶液,并用5% HNO3做为基质。

量取浓HNO3 6.5 mL,用水定容至1 L,配制成0.1 mol/L HNO3;量取浓HCl 250 mL,用水定容500 mL,配制成 1+1 HCl。

1.2.2 样品制备

用剪刀将样品预先剪至大小为5 mm×5 mm左右的小颗粒。称量0.5 g 样品至坩埚中。放入微波灰化仪。

1.2.3 样品灰化

采用微波灰化仪程序升温。具体程序见表1。

灰化结束后,取出坩埚,加入5 mL 1+1 HCl 溶液,混匀,并放在电热板上缓慢加热蒸干,保持不要沸腾。蒸干后冷却至室温,准确加入10 mL 0.1 mol/L HNO3,放置30 min后待测。

1.2.4 仪器条件

仪器工作条件见表2。

分析波长选择的基本原则是尽可能地选择灵敏度高而干扰少的分析线测定,元素波长选择见表3。

2结果与讨论

2.1标准曲线的线性关系

标准系列溶液浓度分别为:0.1 mg/L,0.3 mg/L,0.5 mg/L,0.7 mg/L,1.0 mg/L。配制成混标后,在仪器上做标准曲线,得到各个元素的标准曲线如图1。

2.2方法的精密度

利用六次加标值的相对标准偏差计算方法的精密度,计算结果如表4。

2.3方法的检出限

对空白溶液连续进样10次,以测定结果标准偏差的3倍为仪器检出限,结合方法稀释倍数,本方法稀释倍数为20倍,计算方法检出限。

2.4回收率

在加标中加入四种元素混标10 mg/L×1.00 mL,得到各个元素的加标回收率见表6。

2.5塑料样品的测定结果

使用配制的标准溶液制作标准曲线,并对样品空白、样品及加标进行测定,结果见表7(表7中样品及加标的浓度值均为扣除样品空白后的结果)。

3结果讨论

本文对塑料制品中重金属元素的检测,不同于日本食具容器和玩具标准2009版,利用微波灰化直接处理样品,然后再用ICP-OES测定重金属的含量,通过样品及加标的试验,证明了微波灰化-ICP法测定塑料制品中非挥发性元素的可行性,试验加标回收率良好,平行试样RSD符合要求。不同于以往对样品的前处理,本次实验采取对样品直接灰化法,能避免样品在前处理中消解不完全,同时减少了中间过程的损失。是一种能准确快速测定的方法。

摘要：建立了一种对各种塑料及其制品中钡、镉、钴、铜等有害元素总量的快速检测方法。样品采用微波灰化法进行灰化,灰化后的残留物用0.1 mol/L硝酸定容后,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)进行元素检测。此方法可使塑料快速消解完全,而且能有效避免被测元素的损失,又能快速定量测定样品中的非挥发性有害元素,快速有效。

关键词：塑料,重金属,微波灰化,电感耦合等离子体原子发射光谱法

参考文献

[1]王岩,韦璐,靳春林,等.塑料原料中有害重金属铅、镉、汞的测定.工程塑料应用,2004,32(9):50.

[2]刘崇华,黄理纳,余奕东.微波消解电感耦合等离子体发射光谱法测定塑料中铅和镉[J].分析试验室,2005,24(2):66.

ICP质谱法 篇7

1实验部分

1. 1主要仪器和试剂

PE7300型电感耦合等离子体发射光谱仪。

硝酸酸( ρ 约1. 42 g·m L－ 1,优级纯) ; 盐酸溶液( 1 + 1) ; 铜标准溶液( 1. 000 mg·m L－ 1) ,钢铁研究总院。

1. 2光谱仪工作参数

仪器的主要工作参数见表1。

1. 3标准曲线及分析方法

1. 3. 1标准曲线制作

准备好六个100 m L容量瓶,依次加入0. 0、0. 5、1. 0、 2. 0、4. 0、5. 0 m L铜标准溶液( 1000 mg / L) 其中,再分别加入2 m L硝酸和4 m L( 1 + 1 ) 盐酸溶液,用去离子水稀释至刻度摇匀,在ICP光谱仪上进行测试。用铜的质量浓度( ρ) 对谱线强度( I) 绘制标准曲线。

1. 3. 2分析方法

称取0. 1000 g的银铜合金试料置于150 m L三角瓶中,加5 m L硝酸,低温溶解,待溶解完毕后,加少许水后摇匀,加10 m L( 1 + 1 ) 盐酸溶液,待沉淀析出后,高温加热至冒大泡, 2 min,冷却后,将溶液过滤到250 m L容量瓶中( 铜量在3% 以下,稀释至100 m L) ,用超纯水稀释至刻度,摇匀,在仪器工作条件下进行测定,同时做空白试验。

2结果与讨论

2. 1溶样酸的选择

由于银的化学性质稳定,活跃性低,只有硝酸才能完全溶解它,因此选择硝酸酸作为溶解酸; 将相同体积( 5 m L) 不同浓度的硝酸溶液及硝酸( ρ = 1. 42 g·m L－ 1) ,其浓度为( 2 + 1) 、 ( 1 + 1) 、( 1 + 2) 、( 1 + 3) 硝酸溶液和硝酸( ρ = 1. 42 g·m L－ 1) 溶解的样品,发现硝酸( ρ = 1. 42 g·m L－ 1) 溶解样品最快,因此选择5 m L硝酸( ρ = 1. 42 g·m L－ 1) 作为溶解酸。

2. 2试样量、校准曲线的线性和方法检出限

按照1. 3. 1绘制的校准曲线,银的质量浓度在50. 0 mg/L以内与其发射强度呈线性关系,线性回归方程为I = 7717ρ + 12。相关系数为0. 9997。取10份空白溶液进行测定,按3倍标准偏差( s) 比斜率计算检出限,方法的检出限( 3 S/N) 为0. 02 mg / L。为了保证银铜合金的铜量落在标准曲线内,银铜合金称样量为0. 1000 g,铜量在3% ~ 12% 之间,定容250 m L; 在0. 5% ~ 3. 00% 之间,定容100 m L。

2. 3干扰试验与分析谱线的选择

由于银铜合金是银和铜组成的二元合金,经硝酸溶解后, 溶液中只有银和铜两种离子; 加入( 1 + 1) 盐酸溶液。大部分银离子变成氯化银沉淀被分离掉了。溶液中还有少量的银离子和三价铁。在仪器提供的铜谱线中能用于铜测定的及比较灵敏的谱线有Cu327. 396 nm和Cu324. 750 nm。对于铜单标溶液来说, 用哪一条都没有问题,但是从稳定性来看,在1 h内,每隔6 min测定一次, 连续测定11次; 波长Cu327. 396 nm的RSD% 为0. 93% ,而波长Cu324. 750 nm的RSD% 为1. 63% , 由此可见波长Cu327. 396 nm稳定性要好,因此本实验选择Cu327. 396 nm谱线作为分析谱线。

2. 4工作参数的选择

在电感耦合等离子体原子发射光谱分析中,对不同元素及分析线有影响的工作参数为功率、等离子气流量、辅助气流量、载气流量、垂直观测高度、泵速、冲洗时间和积分时间。 其中本仪器的垂直观察高度是固定的,为15 mm; 其余都是可调的。功率在1050 ~ 1450 W之间,以每次增量50 W进行条件实验,经过实验证明: 本实验功率选择1300 W时,其基体效应和信背比为最佳值。等离子气流量和辅助气流量的作用主要是保护矩管,其量值的变化对测定数据影响不大,本实验就采用仪器推荐值,即冷却气流量为15. 0 L/min,辅助气流量为0. 9 L / min。载气作为雾化气,其流量值大小直接影响样品溶液提升率及雾化效率,最终影响测定元素的光谱强度值。经过优化实验选择0. 2 L/min,; 泵速值、冲洗时间和积分时间的大小也会对光谱强度值带来一定影响,但是由于本实验是单个元素测定,可采用仪器推荐值,即泵流量为1. 50 m L/mim; 冲洗时间为60 s; 积分时间为5 s。

2. 5方法的精密度、回收率和对比实验

用于银铜合金属于贵重材料,目前市面上无标准物质,由于银铜合金是二元合金,本实验采用纯银( 99. 99% ) 和高纯铜( 99. 999% ) 制作5个样品。按试验方法对银铜合金试样中铜进行测定,并将测定结果与标准值进行比对,同时在样品中加入适量铜标准溶液做回收试验,结果见表2。

3结论

ICP质谱法 篇8

关键词：气相色谱,质谱联用法,食品,丙烯酰胺

丙烯酰胺是一种结构简单的小分子化合物, 具有水溶性, 为白色结晶状固体, 被列为IIA类致癌物[1]。2002年首次发现在食品中含有此类物质, 尤其经过高温油炸的淀粉类食品, 在食品加工的过程中会产生大量的丙烯酰胺。目前在临床上对于此类物质的鉴定方法主要采用的是固相萃取柱净化样品, 气相色谱-质谱联用法与高效液相色谱-质谱联用法[2]。其中高效液相色谱-质谱联用法在应用的过程中具有操作简单的特点, 但对于仪器设备具有很高的要求, 因而不适合临床推广。而气相色谱-质谱联用法在操作的过程中较为繁琐, 优点在于具有较高的灵敏度与专一性。由于在食品中具有各类食品添加剂与干扰物质, 加上丙烯酰胺含量较低, 采用上述两种方法难以准确地定量[3]。鉴于此, 本次研究提取食品样品中丙烯酰胺经水与醇类等极性溶剂, 经高速冷冻离心过滤以及固相萃取柱进行净化, 溴化衍生后采用气相色谱进行分离并以质谱联用法来测定食品中的丙烯酰胺含量。

1 材料与方法

1.1 实验材料

本次研究所采用的仪器设备包括气相色谱-质谱仪、固相萃取装置、石墨化碳黑柱、高速冷冻离心机、精密天平、振荡器、粉碎机或者均质机[4]。试剂包括纯度在99%以上的丙烯酰胺与甲基丙烯酰胺, 1 000mg/L甲醇溶液存放在温度在-20℃的冰箱作为丙烯酰胺储备液浓度, 1.0mg/L的水溶液作为丙烯酰胺标准应用液浓度。CarrezⅠ试剂的制备应该称取剂量为15g的K4[Fe (CN) 6]·3H2O, 并将其溶于剂量为100ml的水中;CarrezⅡ试剂的制备应该称取剂量为30g的Zn SO4·7H2O, 并将其溶于剂量为100ml的水中。浓度为0.1mo L/L溴酸钾溶液的制备应该称取剂量为1.67g的分析纯溴酸钾, 加水将其稀释并定容至100m L;浓度为0.2mo L/L硫代硫酸钠溶液的制备应该称取剂量为4.96g的分析纯硫代硫酸钠, 加水将其稀释并定容至100m L[5]。1+9硫酸的制备应该称取剂量为10m L的硫酸缓慢地滴加至90m L的水中, 然后将其摇匀, 并冷却至室温。除此之外, 还包括溴化钾 (分析纯) 、无水硫酸钠 (分析纯) 。其中无水硫酸钠在检测前需要采用300℃的温度进行长达2h的烘烤。其他的试剂除注明为分析纯外均为色谱纯, 在试验的过程中所用水均为二次蒸馏超纯水, 氦气的纯度在99.999 9%以上[6]。

在检测的过程中载气均为高纯氦气, 流速控制在1ml/min, 进样方式选择无分流进样, 且进样口的温度控制在250℃。柱温的初温应该保持在80℃左右, 并保持长达6min时间, 以15℃/min的温度升至250℃, 此温度需要保持3min[7]。除此之外, 传输线、离子源、四级杆的温度应该控制在250℃、230℃以及150℃, EI电离方式中电子能量为70e V, 检测器的电压控制在1.40k V, 溶剂延迟的时间控制在6min。对于离子的选择中, 甲基丙烯酰胺衍生物, m/z166, 164, 122, 定量为m/z164;丙烯酰胺衍生物, m/z152, 150, 108, 定量为m/z150。

1.2 一般方法

在气相色谱-质谱联用法测定的过程中, 称取剂量为10.0g左右的食品样品, 并将其磨碎均质后放置于250m L的三角瓶中[8]。然后在其中加入剂量为0.1m L、浓度为1 000μg/L的甲基丙烯酰胺溶液, 并在溶液中加入剂量为95m L的水, 为其进行长达0.5h的旋涡振荡后加入剂量为20m L的正己烷, 在进行长达10min的振荡后弃去正己烷层。此后在溶剂中加入1+9硫酸酸化至p H值为4-5之间, 加入Carrez试剂Ⅰ与Carrez试剂Ⅱ各2m L, 将其充分地混匀后进行静置分层。其中将溶液的上清液在离心速度为10000r/min的速率下进行长达15min的离心, 取剂量为20ml的离心上清液并加入7.5g的KBr溶解后加入溶度为0.1mo L/L、剂量为5ml的溴酸钾溶液, 然后将溶液放置于温度为4℃的冰箱过夜[9]。然后在此溶剂中滴入浓度为0.2 mo L/L的Na2S2O3直至黄色消失, 主要目的在于分解此溶液中过量的溴。将混合物移入剂量为250m L的分离漏斗中, 并采用剂量为40m L的乙酸乙酯进行提取, 进行长达1min的摇动, 在其相分离后便弃去水层。将有机相经覆盖有剂量为15g的无水Na2SO4的玻璃棉过滤至剂量为100m L的圆底烧瓶内, 采用过滤器与分液漏斗采用剂量为10m L的乙酸乙酯进行2次漂洗。最后将混合馏分用旋转蒸发仪进行蒸发后定容至1m L[10]。

2 实验结果

2.1 气相色谱条件

采用气相色谱-质谱联用法能够大量地除去进入色谱柱高沸点杂质, 并且能够在一定程度上延长色谱柱的使用寿命, 并且也能避免对下一次样品进行测定过程中造成的干扰。本次测定中最佳的色谱条件为:载气流速为氦气1m L/min, 柱头压为4psi。在不分流进样方式中进样量控制为1.0μL, 柱温在80℃初始温度下保持8min后, 采用15℃/min的速率升至250℃, 并保持此速度3min。在此条件下, 丙烯酰胺衍生物保留时间为10.96min, 甲基丙烯酰胺溴代衍生物保留时间为11.77min。

2.2 质谱条件

本次测定中对丙烯酰胺进行溴化衍生, 从而成为α, β-二溴甲基丙酰胺, 在优化各种条件下根据物质特征碎片离子m/zl152, 5, 1, 108与m/zl166, 164, 122.分别对其进行选择性离子扫描, 从而得到总离子流图与质谱图, 见图1, 图2。采用气相色谱-质谱联用法所获得的谱图基本无任何杂质的干扰, 显著地提高了待测组的分峰强度, 提高了定性与定量的准确性。

2.3 提取溶剂与样品净化条件选择

本次实验称取剂量为10g的面粉作为空白本底, 并在其中加入200mg的丙烯酰胺标准品, 分别采用剂量各为95m L的水、乙腈、甲醇以及1mol/L Na Cl溶液提取溶剂, 并加入剂量为1.0m L的1+9硫酸, 将其调至p H值为4~5之间。选取Carrez试剂Ⅰ与Carrez试剂Ⅱ各2m L, 并进行长达0.5h的振荡, 在离心后选取溶液的上清液并进行溴化衍生进样测定。实验结果表明采用水作为提取溶剂具有最高的回收率。

在采用固相萃取净化方式中以水作为洗脱液具有较好的回收效果, 回收率在95%以上, 因而可以基本满足要求。而采用Car-rez试剂沉淀净化法进行检测的过程中, 由于食品样品的处理较为简单, 丙烯酰胺的成分没有过多损失, 因而不需要添加内标物质也能进行准确地定量。这就要求, 在检测前需要将食品样品经水提取、Carrez试剂净化以及溴化衍生后再进行测定。

2.4 衍生条件

衍生时间延长便具有越高的衍生化效率, 在4h后衍生物测定结果达到最高并在较长的时间内保持稳定, 在温度为4℃的冰箱中放置衍生并过夜具有满意的结果。

2.5 线性范围

丙烯酰胺在浓度为5~500μg/L范围内具有良好的线性关系, 相关线性系数为r=0.998 92;定性检出限为1.7μg/kg, 定量检出限5μg/kg, 回收率在96%以上;相对标准偏差在6.7%以下。

3 结论

从本次研究结果中我们可以得出, 在食品中普遍存在丙烯酰胺, 且含淀粉类的油炸食品中的含量最高。这就要求应该进一步加强食品中丙烯酰胺监测与控制, 尽可能地减少食品中的丙烯酰胺[11]。除此之外, 食品生产加工企业需要进一步改进加工工艺与条件, 不断地优化工业生产与家庭食品制作中的对于配料与烹饪的条件, 尽可能地降低甚至完全清除食品中的丙烯酰胺。

综上所述, 采用气相色谱-质谱联用法测定食品中丙烯酰胺能够满足分析要求, 在实验的过程中具有操作简单、准确可靠、干扰少以及快速等特点, 因而能够广泛地用于对食品中丙烯酰胺含量的调查。

参考文献

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