ICP-MS法測(cè)定磷酸二氫鉀中雜質(zhì)元素

丁 靈，梁熾瓊，弓創(chuàng)周，夏俊玲

（1.中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院，天津 300131；2.佛山市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)中心）

磷酸二氫鉀廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)行業(yè)，其安全性能受到普遍關(guān)注。因此，確立準(zhǔn)確測(cè)定磷酸二氫鉀中雜質(zhì)元素的分析方法意義重大。目前，磷酸二氫鉀中雜質(zhì)元素的分析方法主要有電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）法和原子吸收光譜（AAS）法。其中ICP-AES法具有分析速度快、檢出限低、可多元素同時(shí)分析的特點(diǎn)，但對(duì)于某些痕量元素的分析，其檢出限難以達(dá)到分析要求；AAS法具有樣品消耗量少、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)，但分析時(shí)間較長(zhǎng)，不適合多元素樣品分析。電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬、樣品前處理方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。筆者建立了ICP-MS法同時(shí)測(cè)定磷酸二氫鉀中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 種雜質(zhì)元素的分析方法，以期滿足相關(guān)分析需求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑：磷酸二氫鉀（廣州化學(xué)試劑廠）；Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混標(biāo)溶液（100 μg/mL，Merck 公司提供），Li、Bi、In、Rh 內(nèi)標(biāo)溶液（10 μg/mL，Merck公司提供），試劑均為色譜純；試驗(yàn)用水為超純水（電阻率＞18.0 MΩ·cm）。

儀器：XSeriesⅡ型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。

1.2 儀器工作條件

等離子體流量：13.0 L/min；載氣流速：0.89 L/min；射頻功率：1280 W；霧化室溫度：2℃；輔助氣流速：0.8 L/min；PC 電壓：3129 V；AN 電壓：1550 V；采樣深度：6.5 mm；測(cè)定點(diǎn)數(shù)：3；分析時(shí)間：0.1 s；重復(fù)次數(shù)：3；碰撞池混合氣流速：5.25 L/min。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 微波消解

稱取 0.2～0.5 g 試樣，精確到 0.0002 g ，置于消化管中，加入5 mL 1+1硝酸溶液，旋緊管蓋，放置1 h，按照微波消解儀的標(biāo)準(zhǔn)操作步驟消解，消解條件見表1。

表1 微波消解參考條件

冷卻后取出，緩慢打開管蓋排氣，將消化管放入控溫電熱板上，于140℃下趕酸。消解管取出自然冷卻，將消化液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用少量水分3次洗滌管，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同樣做空白實(shí)驗(yàn)溶液。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取 Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，用2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的硝酸溶液逐級(jí)稀釋至質(zhì)量濃度為100 μg/L的元素混合標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。取適量混合溶液，用2%的硝酸溶液配制成質(zhì)量濃度分別為 10.00、20.00、40.00、60.00 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列；同時(shí)取適量?jī)?nèi)標(biāo)貯備液，用2%硝酸配制質(zhì)量濃度為10.00 μg/L內(nèi)標(biāo)使用液。采用內(nèi)標(biāo)法，根據(jù)各元素在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中的響應(yīng)值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.3 測(cè)試

在完成儀器調(diào)諧、建立分析方法、選定待測(cè)元素波長(zhǎng)后，分別將標(biāo)準(zhǔn)空白和標(biāo)準(zhǔn)溶液通過蠕動(dòng)泵吸入矩管中，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，再對(duì)實(shí)驗(yàn)溶液及空白實(shí)驗(yàn)溶液進(jìn)行測(cè)定。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 樣品加標(biāo)回收率

將待測(cè)元素進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2 樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)比表2中的加標(biāo)回收率可知，其范圍為86.00%～118.77%，符合加標(biāo)回收率要求。

2.2 檢出限測(cè)定

對(duì)空白溶液連續(xù)測(cè)定20次，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍所對(duì)應(yīng)的濃度為各元素的檢出限，結(jié)果見表3。由表3可知，各元素的檢出限范圍均為 0.12～0.43 μg/kg。

表3 檢出限結(jié)果

2.3 樣品精密度實(shí)驗(yàn)

對(duì)樣品連續(xù)測(cè)定10次，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表4。由表4可見，樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.79%～8.60%。

表4 樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

3 結(jié)論

采用ICP-MS法測(cè)定了磷酸二氫鉀中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 種雜質(zhì)元素。該法準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便、快速、可靠，可以用于磷酸二氫鉀中無(wú)機(jī)雜質(zhì)元素的質(zhì)量控制。