电感耦合等离子体质谱仪与原子荧光光度计检测六元素水平对比

李飞（北京博晖创新光电技术股份有限公司，北京 100000）

电感耦合等离子体质谱仪与原子荧光光度计检测六元素水平对比

李飞（北京博晖创新光电技术股份有限公司，北京 100000）

使用Agilent7900电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS与RGF-8780原子荧光光度计检测锌，砷，硒，镉，锡，铅六种元素重复性检出限指标，从重复性的角度分析，原子荧光法所测得六种元素的结果比ICP-MS测试结果好；从检出限角度分析，锌与砷在ICP-MS法He模式下的结果优于原子荧光，其他元素检出限均是原子荧光法检测结果好。

CP-MS；原子荧光光度计；元素

电感耦合等离子体质谱ICP-MS，是20世纪80年代发展起来的新的分析测试技术[1]。它以独特的接口技术将ICP-MS的高温（7000K）电离特性与四极杆质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的元素和同位素分析技术，可分析几乎地球上所有元素[2]。ICP-MS技术的分析能力不仅可以取代传统的无机分析技术，如电感耦合等离子体光谱技术、石墨炉原子吸收进行定性、半定量、定量分析及同位素比值的准确测量等。还可以与其他技术如HPLC、HPCE、GC联用进行元素的形态、分布特性等的分析[3]。

原子荧光光度计是利用硼氢化钾或硼氢化钠作为还原剂，将样品溶液中的待分析元素还原为挥发性共价气态氢化物（或原子蒸汽），然后借助载气将其导入原子化器，在氩-氢火焰中原子化而形成基态原子。基态原子吸收光源的能量而变成激发态，激发态原子在去活化过程中将吸收的能量以荧光的形式释放出来，此荧光信号的强弱与样品中待测元素的含量成线性关系,因此通过测量荧光强度就可以确定样品中被测元素的含量。

本文分别使用两种仪器检测锌，砷，硒，镉，锡，铅六种元素重复性检出限指标，从而找到最适合的分析仪器。

1 材料与方法

1.1 试剂

盐酸，硝酸，硼氢化钾，氢氧化钠，铁氰化钾

载流：5%HCl水溶液；

还原剂溶液的配制：KBH42%（w/v）在0.5%（w/v）NaOH溶液介质中。称取2gNaOH溶于去离子水，溶解后加入8g KBH4，加去离子水稀释至400mL；

5%硫脲-5%抗坏血酸：称取5g硫脲和5g抗坏血酸溶解于100mL去离子水中，摇匀；

锌，砷，硒，镉，锡，铅单元素标液1000ug/mL；

含有锂（Li）、钪（Sc）、锗（Ge）、铟（In）内标储备溶液（Agilent公司提供）；含有锂（Li）、钇（Y）、铈（Ce）、铊（Tl）、钴（Co）电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）调谐溶液（Agilent公司提供）；去离子水；氩气。

1.2 仪器

7900电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）（Agilent公司）

RGF-8780原子荧光光度计（北京博晖创新光电技术股份有限公司）

1.3 方法

1.3.1 测试方法

原子荧光光度计：

重复性测试方法：用同一浓度标准溶液重复测定7次做精密度实验,计算各元素的相对标准偏差(RSD)；

检出限测试方法：仪器在正常测量条件下，用5%盐酸做空白溶液，连续进行11次测量，记录荧光强度测量值，计算标准偏差S0；按标准曲线中标准溶液质量浓度，进行3次重复测量，记录荧光强度值，取平均值后，按线性回归法求出斜率b。检出限为3倍的标准偏差S0除以斜率b。

电感耦合等离子体质谱仪：

重复性测试方法：用同一浓度标准溶液重复测定7次做精密度实验,计算各元素的相对标准偏差(RSD)；

检出限测试方法：根据国际理论和化学联合会(IUPAC)的规定，检出限以空白测定不少于10次所得的值计算标准偏差，乘3倍便得各元素的仪器检出限，方法检出限则在仪器的检出限上再乘以稀释系数。

1.3.2 仪器工作条件

原子荧光仪器工作条件，负高压为280V，灯电流为50mA，原子化器高度为8mm，原子化温度为200℃，载气流速400mL/ min，屏蔽气流速1000mL/min，读数方式为峰面积，读数时间为10s，延迟时间为8 s，测量方法为校准曲线法。

Agilent7900 ICP-MS仪器工作条件，采用含1.0 ng/mL (1ppb)锂（Li）、钇（Y）、铈（Ce）、铊（Tl）、钴（Co）电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）调谐溶液，按照仪器标准操作步骤进行仪器起始化、质量校准、氩气流量及其他操作条件的调试，使仪器灵敏度、氧化物含量、双电荷离子含量等指标达到氧化物形成CeO/ Ce＜1.5%和双电荷化合物形成[70/140]＜2%要求。目前常用的ICP-MS仪器最佳操作条件见表1。同时仪器使用八极杆碰撞反应池（氦气模式，流速4.5 L/min）、同心雾化室、集成智能样品引入系统（ISIS），目的减小样品基质干扰。

表1 ICP-MS工作参数

表2 Agilent7900电感耦合等离子体质谱仪六种元素指标

表3 RGF-8780原子荧光光度计六种元素指标

2 数据结果

2.1 7900电感耦合等离子体质谱仪测试锌，砷，硒，镉，锡，铅六种元素的重复性与检出限数据见表2

2.2 RGF-8780原子荧光光度计测试锌，砷，硒，镉，锡，铅六种元素的重复性与检出限数据见表3

3 结语

从重复性的角度分析，原子荧光法所测得六种元素的结果比ICP-MS测试结果好；从检出限角度分析，锌与砷在ICP-MS法He模式下的结果优于原子荧光，其他元素检出限均是原子荧光法检测结果好。

ICP-MS线性范围宽，分析速度快，应用于微量分析，可多元素测定，测定下限低，价格贵，运行成本高。AFS是单元素分析效率低,适用少量样品分析，但是测试干扰少，AFS的主要优点在于价格便宜。故测试锌，砷，硒，镉，锡，铅六种元素时可根据需求选择仪器类型。

[1]曾惠芳，戢朝玉，鲁锦英.电感耦合等离子体质谱法同时测定岩石中痕量元素的研究[J].岩矿测试,1995,14(3):173-179.

[2]刘奋,戴京晶,林奕芝,等.ICP-MS测定食品中多种金属元素[J].现代预防医学,20 02,29(1):43-45.

[3]杨忠乔，吴龙，王小芳.稀氨水稀释-电感耦合等离子体质谱法直接测定尿中碘[J].中国卫生检验杂志2011,21（6）：1375-1377.

863项目《医用ICP-MS微量元素分析系统的研制》2014AA022306

李飞（1987-），女，石家庄，北京博晖创新光电技术股份有限公司，化学应用工程师，光谱方向。