碱熔阳离子树脂交换-电感耦合等离子体质谱法同时测定土壤样品中硼锗锡碘钨

黄 娇

（辽宁省地质矿产研究院有限责任公司，辽宁 沈阳110032）

前 言

被广泛用于食品、环保、地质等领域的电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）已普及[1]。它不仅具有较高的灵敏度，干扰少，而且能快速分析测定多种元素。在ICP-MS多元素测定分析中，合适样品前处理方式的选用非常重要，其主要目的是使待测元素完全分解溶出。常用的方法有混合酸溶矿法（不能完全分解样品）、微波消解法[2,3（]冷却慢，批量处理样品件数少，每次10件），碱融法[4~6]及高压密闭酸溶法[5,7~9（]流程长），这种分析方法很难适应本单位的实际生产。在同时测量土壤中多种元素时，为了减少前处理工序，提高测试准确精密性，2016年，阳国运[10]等人公布了一种同时测定土壤中碘硼锡锗元素的方法，采用了碱熔阳离子树脂交换-电感耦合等离子体质谱法。本文用过氧化钠在高温炉内对样品进行碱熔，然后用732型阳离子树脂交换，随后采用电感耦合等离子体质谱法作为分析方法同时检测土壤样品中的硼锗锡碘钨元素含量，该法采用简便快速的前处理操作，分析测试结果准确度高，满足实验室测试生产要求，值得推广。

1 仪器与试剂

过氧化钠（分析纯）；柠檬酸（分析纯）；柠檬酸溶液（1%）：称取10g柠檬酸固体，溶解于100mL水中，定容1000mL摇匀，现用现配；732型阳离子交换树脂;将树脂用3%氢氧化钠溶液浸泡过夜后，蒸馏水清洗数遍，再用5%硝酸溶液活化浸泡过夜后，清洗至pH值为中性即可滤干水分装瓶备用；185Re内标溶液[p（Re）=0.5μg/mL]。

测试仪器：电感耦合等离子体质谱仪（X系列2型）-美国热电公司。

2 样品前处理

称取0.4000g粒径小于0.074mm干燥试料于刚玉坩埚中，加入2.0g Na2O2，放入已事先升温到200℃左右的高温炉中升温至750℃熔融10min。取出冷却，加入100mL热蒸馏水（水温80℃以上），用塑料棒搅匀，待样品全部下来后将坩埚捞出。晾凉后分取5mL溶液至聚四氟乙烯坩埚中，加入1%柠檬酸溶液2.0mL，摇匀，加3~4g树脂摇匀，溶液变清后再加入5mL蒸馏水，用pH试纸检测溶液呈微酸性，待测。

3 结果与讨论

3.1 仪器操作条件

仪器工作条件为：射频功率12.00W，雾化气流量0.8L/min，辅助气流量1.1L/min，冷却气流量13.5L/min扫描方式为跳峰，采样深度150step,检测同位素为11B、74Ge、118Sn、127I、182W。

3.2 硼锗锡碘钨标准系列

在一组100mL容量瓶中加入适量的硼、锗、锡、碘、钨单质标准溶液，加入2.0g过氧化钠和5mL内标溶液，用水稀释至不同刻度，配置成一系列不同浓度的硼、锗、锡、碘、钨标准溶液如表1所示。

表1 混合标准曲线Table 1 The mixed standard curve

3.3 内标元素的选择

为了有效降低基体对结果的影响，监测和校正信号的短期漂移及长期漂移，本试验采用185Re作为内标物质，得到了满意的分析结果。

3.4 方法的检出限

当实验条件最佳时，采用重复测定12次样品空白，12次测量结果的3倍标准偏差（s）为方法的检出限，计算结果见表2。

表2 试验空白测定及检出限结果Table 2 The results of blank test and detection limit

3.4 方法的准确度及回收率试验

为了验证该方法的准确性，对13个国家一级标准物质采用相同的方法预处理以及配制测定液，然后采用电感耦合等离子体质谱进行测量，测定结果见表3。测定结果与标准值相符，相对标准偏差都小于5%。

表3 方法的准确度Table 3 The accuracy of method

选取其中两个标准物质GBW07403和GBW-07405进行加标回收率测定，结果见表4，加标回收率在94.76%~106.85%之间。

表4 样品的加标回收率测定（n＝6）Table 4 The determination of standard recovery rate of sample（n=6）

4 结 论

本文建立了一种碱熔阳离子树脂交换-电感耦合等离子体质谱法同时检测土壤样品中的硼锗锡碘钨元素含量的检测方法。通过测试13个国家一级标准物质对方法的准确度和精密度进行考核，所有元素测试值均与推荐值吻合，RSD值小于5%。方法检出限为硼0.75μg/g、锗0.02μg/g、锡0.24μg/g、碘0.06μg/g、钨0.39μg/g，选取其中两个标准物质GBW-07403和GBW07405进行加标回收率测定，结果在94.76%~106.85%之间。该方法五种元素含量的分析测试只需要通过一次性熔样，简单便捷，节约成本且测试结果准确度高，非常值得实验生产推广。