浅析使用ICP—MS法测定饮用水中金属元素

徐佳佳

摘 要：饮用水是人们日常生活中必须的资源，对人们的生产生活具有重要的作用。饮用水一般来于地表水，地标中拥有多种金属元素、矿物质等，其中一部分金属对于人体的生产发育具有积极的作用，但也有一些金属元素会危害人体的健康。所以，测定饮用水中的金属元素的含量具有重要的意义。相比于传统的测量水中元素的方法，ICP-MS法能够有效对水中低含量多种类的金属元素进行同时测定，大大提高了检测的效率和精度。本文通过对ICP-MS的原理以及特点入手，对使用ICP-MS法测定饮用水中的金属元素的方法展开分析。

關键词：ICP-MS；饮用水；金属元素；测定

目前，随着我国工业经济的飞速发展，各种水体中金属污染日益加剧，对人们的生活和健康带来了巨大的威胁。电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和传统分析技术相比较，其具有灵敏度高、检出限低、操作简单、干扰少、精度高等优点，广泛运用于半导体、地质、环境和生物制药等行业。重金属污染是饮用水常见的污染方式，通过ICP-MS测定饮用水中金属元素的含量可以对饮用水进行有效检测。

1 ICP-MS法进行饮用水中金属元素测定的原理

ICP-MS能对水中的多种金属元素含量进行同时测定，使得测定的效率大大提升，同时还具有检出限低、精确度高等优点。ICP-MS法的主要原理是，需要测定的溶液通过蠕动泵进入到雾化室雾化，使得待测溶液变成气溶胶物质，再进入等离子体电离，获取目标金属离子，通过质量分析器把金属离子进行分离，最后经过检测装置算出测定离子数量，在软件的分析计算后得出分析结果，并可以通过相应的评估指标来衡量ICP-MS的准确性和稳定性。ICP-MS由待测品引入系统、ICP、真空接口、离子聚焦透镜、离子检测系统等部分组成，各个部分通过相互协作共同完成对待测待测品含量的测定。

2 仪器和试剂

2.1 仪器

Agilent7500a型电感耦合等离子体质谱仪。

2.2 试剂

①环境校准标液（EnvironmentalCalibrationStandard）；②环境内标（EnvironmentalInternalStandard）；③调谐液（Tuning Solution）；④优级纯硝酸；⑤超纯水，18.3mΩ/cm。

2.3 仪器操作条件

在检测待测试剂之前，先用调谐液使仪器调节到最理想的状态，例如使灵敏度、氧化电荷数、质量轴达到具体要求，调P/A因子值在0.07～0.15之间。具体仪器参考值如表一所示。

3 待测品结果分析

3.1 方法检出限（MDL）的测定

通过不相连测试三次1%硝酸空白待测品的响应值，每一次均反复测量七次，统计出每次响应值的标准偏差，算出三次标准偏差的平均数SD。测算10μg/L的标准溶液从而得到各个元素的灵敏度S。每个元素的检出限计算公式：MDL= 3*SD*10/S（μg/L）。

3.2 精密度的测定

测量22微克/升、100微克/升的环境标准溶液，反复测量七次，分别算出高浓度和低浓度下的样品标准偏差，2μg/L和100μg/L标准溶液测量结果的RSD范围为1.59～4.87与1.39～3.67，多数元素的RSD不超过百分之三，只有八个元素低浓度测定结果的RSD超过百分之三，但依然小于百分之五。所以，可知ICP-MS法测定结果的精密性非常好。

3.3 实际样品的测定

饮用水样品金属元素的测定过程，先把样品进行过滤，加入硝酸固定剂以后进行测定。当待测水样浊度小于1NTU时，添加硝酸固定剂后进行测量；当浊度超过1NTU时，把50毫升样品添加到1毫升（1+1）的硝酸与0.5毫升（1+1）的盐酸中，通过八十五度沸水慢慢加热蒸发到大约20毫升，再盖上样品容器盖，回流大约半个小时，冷却后定容到50毫升，待测水样的测定结果见表二。

4 结语

综上所述，ICP-MS法可以通过一次样品测定对多种元素进行分析研究；并且分析的速度极快，一个待测品只需要三到五分钟；得出的结果精度较高，相对偏差不超过百分之三；检出限低，能够达到纳克到微克级。

参考文献：

[1]阿琼，索娜卓嘎，贡桑多吉.ICP-MS测定水中金属元素的方法确认[J].西藏科技，2014（11）：17-20.

[2]李刚.ICP-MS测定水中16种金属元素[A].中国环境科学学会.中国环境科学学会2009年学术年会论文集（第一卷）[C].中国环境科学学会，2009：3.