ICP-MS法测定磷酸二氢钾中杂质元素

丁 灵，梁炽琼，弓创周，夏俊玲

（1.中海油天津化工研究设计院，天津 300131；2.佛山市质量计量监督检测中心）

磷酸二氢钾广泛应用于食品、医药、农业行业，其安全性能受到普遍关注。因此，确立准确测定磷酸二氢钾中杂质元素的分析方法意义重大。目前，磷酸二氢钾中杂质元素的分析方法主要有电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法和原子吸收光谱（AAS）法。其中ICP-AES法具有分析速度快、检出限低、可多元素同时分析的特点，但对于某些痕量元素的分析，其检出限难以达到分析要求；AAS法具有样品消耗量少、检出限低等优点，但分析时间较长，不适合多元素样品分析。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法具有灵敏度高、检出限低、线性范围宽、样品前处理方法简单等优点，因此得到广泛应用。笔者建立了ICP-MS法同时测定磷酸二氢钾中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 种杂质元素的分析方法，以期满足相关分析需求。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

试剂：磷酸二氢钾（广州化学试剂厂）；Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混标溶液（100 μg/mL，Merck 公司提供），Li、Bi、In、Rh 内标溶液（10 μg/mL，Merck公司提供），试剂均为色谱纯；试验用水为超纯水（电阻率＞18.0 MΩ·cm）。

仪器：XSeriesⅡ型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。

1.2 仪器工作条件

等离子体流量：13.0 L/min；载气流速：0.89 L/min；射频功率：1280 W；雾化室温度：2℃；辅助气流速：0.8 L/min；PC 电压：3129 V；AN 电压：1550 V；采样深度：6.5 mm；测定点数：3；分析时间：0.1 s；重复次数：3；碰撞池混合气流速：5.25 L/min。

1.3 实验步骤

1.3.1 微波消解

称取 0.2～0.5 g 试样，精确到 0.0002 g ，置于消化管中，加入5 mL 1+1硝酸溶液，旋紧管盖，放置1 h，按照微波消解仪的标准操作步骤消解，消解条件见表1。

表1 微波消解参考条件

冷却后取出，缓慢打开管盖排气，将消化管放入控温电热板上，于140℃下赶酸。消解管取出自然冷却，将消化液转移至50 mL容量瓶中，用少量水分3次洗涤管，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用；同样做空白实验溶液。

1.3.2 标准曲线的绘制

取 Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混合标准贮备溶液，用2%（质量分数，下同）的硝酸溶液逐级稀释至质量浓度为100 μg/L的元素混合标准使用溶液。取适量混合溶液，用2%的硝酸溶液配制成质量浓度分别为 10.00、20.00、40.00、60.00 μg/L的标准系列；同时取适量内标贮备液，用2%硝酸配制质量浓度为10.00 μg/L内标使用液。采用内标法，根据各元素在电感耦合等离子体质谱仪中的响应值绘制标准曲线。

1.3.3 测试

在完成仪器调谐、建立分析方法、选定待测元素波长后，分别将标准空白和标准溶液通过蠕动泵吸入矩管中，利用电感耦合等离子体质谱仪绘制标准曲线，再对实验溶液及空白实验溶液进行测定。

2 实验结果与讨论

2.1 样品加标回收率

将待测元素进行加标回收实验，结果见表2。

表2 样品加标回收实验结果

对比表2中的加标回收率可知，其范围为86.00%～118.77%，符合加标回收率要求。

2.2 检出限测定

对空白溶液连续测定20次，并计算标准偏差，以标准偏差的3倍所对应的浓度为各元素的检出限，结果见表3。由表3可知，各元素的检出限范围均为 0.12～0.43 μg/kg。

表3 检出限结果

2.3 样品精密度实验

对样品连续测定10次，计算其相对标准偏差，结果见表4。由表4可见，样品的相对标准偏差为3.79%～8.60%。

表4 样品相对标准偏差

3 结论

采用ICP-MS法测定了磷酸二氢钾中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 种杂质元素。该法准确、简便、快速、可靠，可以用于磷酸二氢钾中无机杂质元素的质量控制。