電感耦合等離子光譜法在資源環(huán)保中的應(yīng)用和分析

林 滴

（廣東省惠州市博羅縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 廣東惠州 516100）

1 概述ICP-AES 分析技術(shù)的發(fā)展

早在1884 年Hittorf 就注意到，裝在該線圈所環(huán)繞的真空管中的殘留氣體在高頻電流通過感應(yīng)線圈時(shí)會(huì)發(fā)生輝光，這是最初高頻感應(yīng)放電的觀察。

近年來，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，在有ICP 產(chǎn)生的6000～10000K 的高溫下，試樣中的大多數(shù)組分經(jīng)原子化后又進(jìn)一步發(fā)生了電離，所以由此得到的光譜不是原先認(rèn)為的原子光譜，實(shí)際上是一種離子光譜，稱為ICP-OES。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑與儀器

麥爾斯通微波消解按實(shí)驗(yàn)既定系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)消化功率為1200w,按電感耦合等離子體光質(zhì)譜儀法加HCL，HF，HNO3，EDTA 為高純度加熱試劑，其余試劑采用分析純度低，二次石英亞沸蒸餾水為實(shí)驗(yàn)用水，混合稀土標(biāo)準(zhǔn)溶液：用1g/L 各單一稀土儲(chǔ)備液混合配制100ug/L，測(cè)定時(shí)間再用2%HNO3稀釋至20ug/L，0.165%EDTA 溶液，GSS-2,GSS-4 土壤標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)。

2.2 樣品處理

按實(shí)驗(yàn)需要取0.1g 土壤樣品（粒徑0.08mm）于80mlTeflon 容器中，加0.6mlHF＋0.6mlHNO3+0.6mlHCL 先對(duì)試驗(yàn)品進(jìn)行均勻攪拌后，再放入微波加熱，然后按既定的方法（21%功率下2min→75%功率下2min→51%功率下2min→21%功率下5min）消解，待冷水欲迅速變溫后，接著加6mlEDTA 溶液，按上述程序再消解一次，直至室溫后倒入至50ml 聚四氟乙烯燒杯中，加兩滴HCLO4，在電熱板上趕酸、蒸干，用2%HNO3浸入加熱至取，容量定至50ml（含20ug/LRE 內(nèi)標(biāo)），待測(cè)REE。

3 結(jié)果與討論

3.1 土壤樣品的處理

J.G.SenGupta 常用王水和hf 混合介質(zhì)放入微波加熱分解一些有氧地質(zhì)樣品，在土壤含氧成分分解較多情況下，按實(shí)驗(yàn)既定程序適當(dāng)加入氧化劑HNO3的量來定置分解有機(jī)物，以1：1 的比例加HCL 和HNO3。

3.2 干擾及消除

質(zhì)譜干擾ICP-MS 測(cè)定稀土元素的質(zhì)譜干擾主要是輕稀土與O 和H 所形成的多原子離子或IREEOH 對(duì)相應(yīng)質(zhì)量數(shù)中、重稀土元素的質(zhì)量重疊及非稀土元素Ba 所形成的多原子離子BaO 與BaOH 對(duì)質(zhì)量數(shù)在146m/z～155m/z 之間的稀土元素特別是Eu 元素的質(zhì)譜重疊。為了減少實(shí)驗(yàn)有氧分解物的干擾程度，我們以GSS-2 為例進(jìn)行了具體的研究。詳見下表1。

Gd、Eu 等的干擾較大，特別是Gd,干擾誤差已達(dá)14%，因此，必須加以校正?；w抑制效應(yīng)ICP-MS 分析時(shí)，試驗(yàn)了4 種稀釋倍數(shù)分別為250 倍、500 倍、750 倍、1000 倍，盡管都采用Re 內(nèi)標(biāo)補(bǔ)償，但結(jié)果表明：稀釋因子為250 倍時(shí)，基體效應(yīng)還是很大，所有元素的信號(hào)大面積受到干擾，當(dāng)稀釋因子為1000 時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)規(guī)定量范圍廣，測(cè)定誤差相對(duì)來說也會(huì)較大，稀釋分解倍數(shù)為500的分析結(jié)果的精準(zhǔn)度和密閉度均較好。

3.3 方法的準(zhǔn)確度

下表給出了土壤標(biāo)樣（GSS-2，GSS-4）的分析結(jié)果，由表可以看出，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)比較一致，表明此方法準(zhǔn)確度較高，可以使用。

3.4 樣品分析

準(zhǔn)確稱取各0.1g 的黃棕壤、黃紅壤，沙漿等黑土樣品，按第2步驟微波消解方法，溶解土壤樣品，稀釋五百倍，用ICP-MS 分析。

4 ICP-AES 方法的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1 分析準(zhǔn)確度和精密度較高。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀法是各種分析方法中干擾比較小的一種，當(dāng)分析物濃度超過100 倍檢出限時(shí)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1%。

4.2 測(cè)定范圍廣?？梢詼y(cè)定幾乎所有可見光區(qū)和紫外線的譜線，一次可以測(cè)定幾十個(gè)元素，被測(cè)元素的范圍大。

ICP-AES 法的不足之處在于設(shè)備和操作費(fèi)用較高，樣品一般需預(yù)先轉(zhuǎn)化為溶液，這樣一來，對(duì)有些元素優(yōu)勢(shì)就并不明顯了。

[1]陳杭婷,曹淑琴,曾憲津.電感耦合等離子體質(zhì)質(zhì)譜法在生物樣品分析中的應(yīng)用[J].分析化學(xué),2001，29（5）：592-600.

[2]方紅,楊曉兵.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定土壤稀土元素[J].光譜實(shí)驗(yàn)室.