一种降低元素测定中铅空白值的处理方法

摘 要：原粮产品中重金属元素铅含量很低，加之称样量受到限制，常出现待测元素的总量小浓度低常出现样品值小于空白值的现象，导致实验结果出现误差。本文主要采用空白酸洗方法对实验过程中降低铅空白进行探究，以达到对铅元素进行痕量分析的目的。

关键词：铅空白;ICP-MS;微波消解

1 前言

铅是目前粮食质量安全的重要检测参数之一，然而铅在原粮产品中含量很低其检测分析属于痕量分析，空白值的大小甚至高于样品中铅含量，导致对其检测结果造成影响，实验过程中铅污染主要来源于几个方面，试剂硝酸，玻璃器皿，聚四氟乙烯消解罐，空气污染等，其中试剂残留和实验室空气污染较为常见。本文选用电感耦合等离子体质谱仪，以测定空白酸中铅含量为例，对降低铅空白的方法进行探讨。

2 检测方式分析

随着科学技术的发展，微波消解技术的使用越来越频繁。相比传统的湿法消解，微波消解更加方便快捷，试剂使用量大大减少，对环境污染小。由于是封闭状态下的高温高压消解，消解效率提高，对操作者的安全危害也更小，目前已在多个领域成为元素分析前处理的优选方法。

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术是80年代发展起来的新的分析测试技术。它是将ICP高温（8000K）电离特性与四极杆质谱灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的前沿元素分析技术。同时也是以等离子体为离子源的一种质谱型元素分析方法。样品首先由载气引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体中心区，在高温和惰性气氛中进行去溶剂化、汽化和电离，经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据质荷比进行分离，再根据元素质谱峰强度测定样品中相应元素的含量。具有很低的检出限（达ng/mL或更低），基体效应小，谱线简单，能同时测定许多元素，动态线性范围宽及能快速测定同位素比值的特点。

3 主要仪器和试剂

实验仪器和试剂：微波消解系统（Mile Stone，ETHOS One），赶酸机（Lab Tech，VB24Plus）电感耦合等离子体质谱仪（PE，NexION 350X），纯水机（Sartorius，arium pro UV），铅标准储备液（国家标准物质研制中心GSB04-1742-2004，1000μg/mL）。国家标准物质（钢铁研究总院分析测试研究所，GBW（E）100348，Pb铅0.12±0.02mg/kg）;硝酸（优级纯，德国Merck）。

标准溶液的配制：采用1%硝酸水溶液分别配制浓度为0 ng/mL 、1.0ng/mL、5.0 ng/mL、10.0 ng/mL、15.0 ng/mL、30.0 ng/mL的铅标准溶液。

4 实验过程

试剂方面采用优级纯硝酸，实验室用水采用超纯水，玻璃器皿改用塑料材质避免接触玻璃造成影响;加酸、开罐、赶酸、定容全部在通风橱下进行。消解罐采用20%硝酸分别浸泡24h和48h过后，经大量超纯水清洗，加入6mL硝酸消解完成，赶酸至黄豆大小后，采用校准后平口移液器准确加入25mL超纯水做空白实验，得到空白值结果不稳定，加之清洗后保管过程中消解罐产生铅污染，该空白作为样品扣除后对实际计算值有影响。

而采用直接酸空白步骤经微波消解，再经大量超纯水清洗后，直接加6mL硝酸、再经微波消解、赶酸至黄豆大小，采用校准后平口移液器准确加入25mL超纯水至消解罐中定容后进行测定空白值明显降低，同样方法微波消解完清洗后继续重复进行第二次消解后，赶酸定容的空白结果表明，二次清洗较一次清洗空白值有一定降低，降低效果不明显，即采用单次酸空白清洗后消解罐即可满足日常实验要求。

经空白酸方法清洗后的消解罐采用上述方法进行0.5，1.0，2.0ng/mL加标回收测定，回收率在97-115%之间，采用标准物质进行测定时，扣除空白后结果在0.119-0.135之间，满足质控区间置信度要求，结果准确。

5 结果与讨论

实验室铅污染主要来源于试剂和环境污染，空白偏高对自身铅含量较低的原粮产品而言其实验结果影响较大，设法将铅空白降低对样品痕量级的铅测定具有重大意义。实验证明，采用空白酸方法清洗消解罐后经大量超纯水清洗，直接称样进行样品测定，尽可能减少消解罐和样品在空气中暴露时间，能更好降低铅空白污染残留问题，该方法适应于痕量分析中铅元素的测定，同时适用于实验室之间铅元素的能力验证。

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作者简介：

刘青（1989- ），贵州贵阳市人，理学硕士，助理工程师，现主要从事粮油产品元素分析工作。