稀氨水密封溶解-电感耦合等离子质谱法测定头发中的碘

王月华

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七〇三队 伊宁 835000）

前言

碘是人体必需的微量元素，是合成甲状腺激素必不可少的重要原料，在维持机体健康的过程中发挥着重要的作用。现代科学研究证明，微量元素在人体中起着极其重要的作用，它的缺乏和过剩与人的健康密切相关，微量元素与头发有特殊的亲和力，身体中微量元素积蓄于头发中，其含量过高或偏低预示患有某种疾病的危险。通过对头发微量元素的测验，可以预知身体状况，是经济、科学的健康检测方法之一。人体内碘含量的测定作为评估碘营养水平的重要手段,其中头发测试应用最广泛，头发样品易于取样，易于保存，对微量元素而言，头发中的含量因积累原因比人体其它部分如血、唾液、尿液中含量高，而且较为稳定，分析较容易。在实际分析中发现碘的测定准确度受分解方法的影响很大，本文采用高压罐消解，介绍了一个适合于电感耦合等离子体质谱直接头发样品中碘的快速简单的样品前处理方法。

1 试验原理

试样在10%NH4OH中，于190℃密封分解18h，适当稀释后放置澄清，以103Rh内标，用ICP-MS直接测定溶液中的碘。溶液经过雾化由载气（氩气）导入ICP炬焰中，经过蒸发、解离、原子化和离子化等过程，大部分转化为带正电荷的离子，经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据质荷比进行分离。对于一定质荷比，质谱的信号强度与进入质谱仪的离子数成正比，即样品待测物浓度与质谱信号强度成正比。通过测量质谱的信号强度来测定试样溶液的元素浓度。

2 仪器设备及试剂

2.1 仪器

电感耦合-等离子体质谱仪：美国热电，X-Se⁃ries II，其测试条件见表1；聚四氟乙烯高压消解罐；电热板：DRJ，温度可控；电子天平：赛多利斯，BSA124S，感量0.1mg；氩气：高纯级（氩质量分数≥99.996%）。

2.2 试剂

纯化水：经离子交换纯化系统纯化，电阻率18MΩ·cm；NH4OH 水溶液：10%(体积分数)，由优级纯NH4OH配制；氢氧化铵：天津永晟精细化工有限公司，500g 优级纯；碘标准储备溶液ρ(Iˉ)=l.00mg/mL：钢铁研究总院分析测试研究院，GSB04-2074-2007；内标溶液ρ(Rh)=5ng/ ml；校准空白溶液：（5+95）NH4OH；清洗空白溶液：（5+95）NH4OH。

表1 美国热电XSERIES2等离子体质谱仪参考工作参数

3 样品的制备

将收集的头发，用中性洗涤剂浸泡半小时，搅拌洗涤。先用自来水冲洗，再用去离子水冲洗3～5 遍。放入烘箱，于90℃干燥2h。用不锈钢剪刀将其剪成2～3cm的小段，置于干燥器中保存。

4 试验方法

称取0.1000g(精确至0.0001g)试样于10mL 高压消解罐的聚四氟乙烯内罐中，5mL(1+9)NH4OH 加盖后，放置于电热板，于190℃加热l8h左右，取出冷却。用水将试液转入10mL 比色管中，并稀释至刻度，摇匀，放置澄清。澄清后的溶液直接在ICP-MS上测定，以5ng/mL Rh为内标，测定时经过三通在线加入。

5 结果与讨论

5.1 内标元素的选择

本方法采用内标法校正，可监测和校正信号的短期和长期漂移，可校正一般样品的基体影响，保证测量的准确性。本实验采用103Rh 作为内标物质，在线加入，可以通过信号监控分析结果。

5.2 标准曲线的绘制

校准溶液用标准储备液稀释配制，介质为(5+95)NH4OH。分别配制成浓度为0.00 ng/mL、0.50ng/mL、1.00 ng/mL、2.00 ng/mL、5.00 ng/mL、10.00 ng/mL、20.00 ng/mL的标准系列溶液。将配制好的标准系列溶液于电感耦合等离子体质谱仪上进行测定，工作曲线相关系数为0.9998。

5.3 方法的检出限

在最佳试验条件下，对样品空白重复测定，结果见表2，方法的检出限为10次测量结果3倍标准偏差（S），计算结果为0.012×10-6。

5.4 方法的精密度、准确度及回收率试验

在最佳试验条件下，选取2 个国家标准物质GBW09101B和GBW07601a，按照实验方法每个样品平行测定6次，计算碘测定结果的准确度（△LogC）和精密度（RSD%），结果见表3。同时进行加标回收试验，加标回收测定结果见表4。

由表3结果可知，用本方法碘测定结果的准确度均小于0.1，精密度均小于10%，符合DZ/T0258-2014《多目标区域地球化学调查规范（1：250000）》要求。由表4可知，加标回收率较好，满足回收率的范围要求。

表2 试验空白测定及检出限结果 ω(I)10-6

表3 方法的准确度及精密度

表4 样品的加标回收率测定

6 注意事项

（1）本法选用Rh 作为内标,由于Rh 受溶液碱度的影响较大，所以碘、溴的标准溶液必须和试液的介质匹配。

（2）碘有较强的记忆，所有器皿应使用稀氨水浸泡后使用。

（3）由于质谱仪的检测限很低，对试剂和水的纯度要求很高，试液处理过程中要保持环境、所有试剂和水无污染。

7 结论

本方法采用高压灌消解，在高压状态下内部加热，试样消化完全，试剂用量少，空白值低，分解速度快；同时密封低温特别适合挥发性碘元素的分解测定；NH3·H2O碱性介质能有效避免HI的挥发损失，克服系统测样时碘信号不稳定及碘的记忆效应。解决了碘的测定准确度受分解方法影响很大的问题。