全自動(dòng)消解儀消解ICP-ms測定多金屬礦物中的金屬元素含量效果分析

近年來，隨著國家對(duì)參與有毒有害工作的人員職業(yè)病的重視，以及檢驗(yàn)檢測測試單位及職工對(duì)自我的保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，以往使用電熱板消解樣品的方式能耗高、安全性差、增加了之前處理人員接觸及吸入強(qiáng)酸的幾率。隨著檢驗(yàn)檢測前處理設(shè)備自動(dòng)化的快速發(fā)展，全自動(dòng)消解儀大量應(yīng)用于相關(guān)檢驗(yàn)檢測行業(yè)。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀具有靈敏度高、分析范圍廣、測試效率高、速度快、可同時(shí)測定多種元素等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試、環(huán)境污染檢測等諸多測試領(lǐng)域。本文著重論述在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICPMS）基礎(chǔ)上，利用全自動(dòng)石墨消解儀對(duì)土壤化探樣進(jìn)行前處理并用ICP-MS同時(shí)測定樣品中七種重金屬元素的方法。

1 分析方法

1.1 測試設(shè)備及材料

實(shí)驗(yàn)中所用測試儀器為Thermo公司的X-SERIES2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀。

前處理設(shè)備使用LabTech D-Master自動(dòng)消解儀。

氬氣：高級(jí)純，純度大于99.99%。

化學(xué)試劑：

（1）在分析中均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，所用水符合GB/T 6682分析實(shí)驗(yàn)室用水要求。

硝酸（HNO

）：ρ=1.42g/mL。

1.2.1 ICP-MS技術(shù)參數(shù)

高氯酸(HClO

)：ρ=1.67g/mL。危險(xiǎn)——高氯酸是強(qiáng)氧化性物質(zhì)。

硝酸（1+1）。

使用1ppb質(zhì)量矯正調(diào)諧液，調(diào)整矩管水平垂直使其靈敏度最高，通過質(zhì)量矯正后使用交叉矯正調(diào)諧液，通過交叉矯正。同時(shí)觀察氧化物比值&雙電荷離子比值在156CeO/140Ce＜2.0%，Ba++/Ba＜3.0%。

高校中的校園文化，是高校的一道絢麗風(fēng)景，是影響高校學(xué)生成才的重要環(huán)境因素。企業(yè)文化是在企業(yè)的建立和發(fā)展過程中形成的具有鮮明個(gè)性特征的獨(dú)特文化。高職院校的學(xué)生由于學(xué)制的決定，必定要處于二者的文化熏陶之中。因此，高職院校的思想政治教育必須重視兩種文化對(duì)學(xué)生人生觀和價(jià)值觀的重要影響作用。

1.2 儀器基本技術(shù)參數(shù)

氫氟酸(HF)：ρ=1.13g/mL)。危險(xiǎn)——?dú)浞嵊卸厩矣懈g性，防止皮膚接觸。

1.2.2 全自動(dòng)消解儀主要技術(shù)參數(shù)

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

高速公路軟土路基的抗剪強(qiáng)度比較低，我國軟土的結(jié)構(gòu)若是并未對(duì)其轉(zhuǎn)開排水處理，就會(huì)導(dǎo)致軟土的抗剪強(qiáng)度＜20MPa，軟土內(nèi)部的摩擦角度一般都是20～35°，這樣就會(huì)使軟土的抗剪強(qiáng)度一定程度地下降。不過，我國軟土路基通過排水固結(jié)可以大大地提升其抗剪強(qiáng)度，若軟土的排水固結(jié)速度可以保持比較快的速度，那么軟土的抗剪強(qiáng)度就會(huì)得到大幅度的提升。

（2）空白試驗(yàn)。隨同試樣進(jìn)行雙份空白試驗(yàn)，所用試劑應(yīng)取自同一試劑瓶。

在種植區(qū)域土壤實(shí)施作物輪播，有助于最大限度提高土壤對(duì)于養(yǎng)分的利用效率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于土壤的有效包養(yǎng)。通常情況下，每50kg大豆種子，其生長發(fā)育過程中需要提供3.6kg的氮和1.25kg的氧化鉀等養(yǎng)份。所以，如果在相同的區(qū)域連續(xù)種植大豆種子，各類營養(yǎng)成分則會(huì)隨著消耗量的增加而迅速損失，使得大豆種子生長得不到充分的養(yǎng)分共計(jì)，進(jìn)而降低成品的質(zhì)量。而通過輪播方式種植，則能夠最大限度降低土壤對(duì)于肥力的消耗速度，保證土壤中的肥力成分在中之后快速恢復(fù)，進(jìn)而減少病蟲害的影響，降低雜草生長率。

（3）試驗(yàn)。用少量蒸餾水潤濕樣品，按以下方法條件進(jìn)行加酸消解，用ICP-MS測定七種重金屬元素：鈷、鎘、鎳、銅、鉛、鈹、銻。

稱取100目試樣0.1000g。

常見的地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試消解樣品主要的酸消解體系有三酸法硝酸-氫氟酸-高氯酸、硝酸-氫氟酸-鹽酸，兩酸法硝酸-氫氟酸,四酸溶法硝酸-氫氟酸-高氯酸-鹽酸。本次實(shí)驗(yàn)采用三酸法硝酸-氫氟酸-高氯酸溶法進(jìn)行消解。步驟1加入HNO

主要是將試樣中難溶的物質(zhì)進(jìn)行氧化分解。步驟2加入氫氟酸主要是打開土壤，礦石等樣品晶格，更好的溶解出相關(guān)金屬元素。步驟三加入HCLO

，是因?yàn)镠F會(huì)腐蝕ICP-MS玻璃部件，對(duì)儀器會(huì)造成損壞，利用高氯酸高沸點(diǎn)的特點(diǎn)，對(duì)氫氟酸進(jìn)行趕盡，避免對(duì)ICP-MS霧化室等玻璃部件造成損壞。

設(shè)定好程序后，在軟件上確認(rèn)好樣品位置及數(shù)量，啟動(dòng)運(yùn)行程序，樣品消解過程將自動(dòng)完成。用以上消解方法消解完成的樣品冷卻后轉(zhuǎn)移至50ml比色管中，用蒸餾水定容至50ml刻度線，搖勻待測。

（4）傳統(tǒng)電熱板消解。準(zhǔn)確稱取0.1000g（精確至0.1mg）樣品置于30mL聚四氟乙烯坩堝中，用幾滴水潤濕，加入5mL硝酸，5mL氫氟酸，1ml HClO

加蓋，置于控溫電熱板上于190℃消解1h，用蒸餾水沖洗坩堝壁及坩堝蓋。加 入HF 5mL、HNO

5ml和HClO

2Ml加 熱10min后關(guān)閉電源，加蓋放置過夜，待第二天升溫至220℃，加熱至HClO

煙冒盡。取下，趁熱加入硝酸（1+1）2.5mL溶解鹽類，再移入50 mL比色管中，超純水定容，搖勻，澄清待測。同時(shí)做樣品空白。

1.4 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀工作條件設(shè)置

（1）按照儀器說明進(jìn)行儀器初始化設(shè)置。

鹽酸納布啡(Nalbuphine hydrochloride)是阿片受體的激動(dòng)-拮抗混合型鎮(zhèn)痛藥，為κ受體激動(dòng)劑，其鎮(zhèn)痛強(qiáng)度與嗎啡相當(dāng)[3]，可用于治療和預(yù)防中度至重度疼痛，尤其對(duì)內(nèi)臟痛具有獨(dú)特的療效[4]，且成癮性小。納布啡對(duì)心血管系統(tǒng)和呼吸抑制作用明顯低于其它阿片類藥物[5]，并有封頂效應(yīng)，可拮抗μ受體相關(guān)的不良反應(yīng)如惡心、嘔吐、瘙癢等。

（2）儀器調(diào)諧。

（1）經(jīng)上述方法條件使用全自動(dòng)消解儀對(duì)GBW07446、GBW07454、GBW07311質(zhì)控樣進(jìn)行前處理，所消解樣品利用ICP-MS進(jìn)行測定。結(jié)果如下表5-7所示：

聯(lián)合法是將冷卻結(jié)晶法和酸沉法結(jié)合起來，從正鉬酸銨溶液中析出高質(zhì)量的七鉬酸銨產(chǎn)品的一種方法。此法包括四鉬酸銨氨溶、正鉬酸銨溶液冷卻結(jié)晶、母液酸沉三個(gè)過程。

（1）稱取0.1000g試樣至50ml聚四氟消解管中，精確至0.1000g。

（2）10ppb

Rh內(nèi)標(biāo)、蒸餾水。

整個(gè)皖南均是水田漠漠的氣象，靈性的，鮮亮的，溫潤的。合肥地處中原地帶，不太適宜江南人的飲食起居。可不是嗎？自離開蕪湖以后，筆下生澀漸多，文字的靈性幾乎蕩然無存。

（3）標(biāo)準(zhǔn)溶液。

本次方法使用10ppb

Rh作為內(nèi)標(biāo)矯正溶液,在儀器進(jìn)樣過程中，通過儀器三通對(duì)樣品及內(nèi)標(biāo)溶液進(jìn)行混合后進(jìn)入等離子體，儀器通過內(nèi)標(biāo)強(qiáng)度的變化對(duì)測定結(jié)果進(jìn)行矯正。

從整體上看，該語篇有著完整的宏觀主位、超主位、宏觀新信息、超新信息，具備“顯性銜接手段”（張大群2009：97），在情景語境方面及語篇本身上都是連貫的，所以是銜接的。人際意義方面，該語篇的評(píng)價(jià)呈隱性，評(píng)價(jià)主要通過概念意義的選擇引發(fā)。這種隱性評(píng)價(jià)的激發(fā)，更多地是依賴于上下文語境以及評(píng)論員和讀者共享的情景和文化語境。“句子中的評(píng)價(jià)越不突出，就越有可能成功操縱讀者”（Thompson&Hunston 2000：9）。這樣一來，讀者就會(huì)在不知不覺中受新聞報(bào)道者意識(shí)形態(tài)的影響，“你越意識(shí)不到它的存在，它的作用也就越大”（戴煒華，陳宇昀2004：16）。

2 結(jié)果測定及對(duì)比

儀器點(diǎn)火成功后使用規(guī)定調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行質(zhì)量矯正及交叉矯正，觀察調(diào)諧元素的靈敏度、分辨率、穩(wěn)定性、氧化物水平，使儀器工作在最佳狀態(tài)。

技巧是基本體操類主要內(nèi)容之一，它是發(fā)展學(xué)生在支撐、滾動(dòng)、平衡等動(dòng)作水平和身體柔韌、協(xié)調(diào)、平衡、速度等素質(zhì)和為今后學(xué)習(xí)體操類運(yùn)動(dòng)奠定基礎(chǔ)的重要內(nèi)容，也具有自我保護(hù)和實(shí)用價(jià)值。利用韻律和舞蹈培養(yǎng)學(xué)生審美情趣不難理解，利用技巧的學(xué)習(xí)如何做到這一點(diǎn)嫩？我在教學(xué)中，利用多媒體向?qū)W生展示奧運(yùn)會(huì)運(yùn)動(dòng)員完美的表演，同時(shí)向?qū)W生介紹體操評(píng)分方法，既讓學(xué)生學(xué)習(xí)了體操的知識(shí)，有培養(yǎng)學(xué)生的審美情趣和體操意識(shí)。

通過上表可以看出，銅、鉛、鎳、鈷、鈹、銻六種重金屬所測定的平均值均在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)要求誤差范圍之內(nèi)、平行測定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.07%～3.19%。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在允許范圍內(nèi)，說明采用全自動(dòng)消解儀消解礦物樣品和利用電感耦合等離子體質(zhì)譜測定礦物中重金屬方法準(zhǔn)確度較好，滿足規(guī)范要求。

（2）利用傳統(tǒng)電熱板法，使用（4）所述溶解方法對(duì)相同管理樣溶解后得出結(jié)果。

（3）空白及方法檢出限全自動(dòng)消解儀方法檢出限：按方法（3）及（4）分別同步驟制作11份平行樣品空白，在相同條件下使用ICP-MS測定，其檢出限及方法檢出限如下表所示：

現(xiàn)代化教學(xué)引入了多媒體設(shè)備，教師可以借助多媒體技術(shù)模擬會(huì)計(jì)工作場景和環(huán)境。例如教師采用教學(xué)軟件來進(jìn)行會(huì)計(jì)網(wǎng)上報(bào)稅操作、網(wǎng)上認(rèn)證操作、網(wǎng)上銀行系統(tǒng)操作的實(shí)踐學(xué)習(xí)，反復(fù)進(jìn)行模擬化的操作就不會(huì)在以后的工作中感到困惑。教師可以將模擬操作和合作學(xué)習(xí)結(jié)合起來，在實(shí)訓(xùn)教室模擬企業(yè)財(cái)務(wù)部門的場景，然后讓小組成員來進(jìn)行角色扮演?，F(xiàn)代模擬仿真開展實(shí)踐教學(xué)研究必須要有硬件設(shè)備系統(tǒng)，中職學(xué)校必須建立實(shí)訓(xùn)教室、多媒體設(shè)備、教學(xué)一體機(jī)、投影儀等教學(xué)模擬軟件，讓學(xué)生利用這些新設(shè)備來更好地完成實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)。

3 結(jié)果與討論

（1）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，經(jīng)數(shù)據(jù)比對(duì)，全自動(dòng)消解儀所消解的銅、鉛、鎳、鈷、鈹標(biāo)準(zhǔn)偏差符合方法規(guī)定要求，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.07%～8.47%之間，均符合方法規(guī)范所要求的RSD＜20%，且質(zhì)控樣結(jié)果均在要求誤差范圍以內(nèi)。按照本文（4）方法，使用電熱板敞開溶解以上相同質(zhì)控樣。在ICP-MS上使用相同曲線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電熱板所消解樣品進(jìn)行測定，測定結(jié)果經(jīng)計(jì)算可知，五種重金屬元素銅、鉛、鎳、鈷、鈹標(biāo)準(zhǔn)偏差符合相關(guān)方法規(guī)范要求，且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.85%～6.22%之間，RSD＜20%。將全自動(dòng)消解儀與電熱板溶法所測定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比可知，利用全自動(dòng)消解儀所消解樣品中元素均能達(dá)到規(guī)范要求，且部分所測元素結(jié)果甚至優(yōu)于電熱板溶法，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)以往經(jīng)電熱板消解的質(zhì)控樣GBW07311溶解不開，導(dǎo)致其中錳元素值偏低。此次使用全自動(dòng)消解儀對(duì)質(zhì)控樣GBW07311消解，并用5%硝酸（1+1）下樣，并用50ml比色管定用水容至50ml，溶液清澈透亮，表明已溶開。用ICPS-MS在相同條件下進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，其十一份平行質(zhì)控樣值均在誤差范圍內(nèi)浮動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)偏差符合規(guī)范要求，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.54%，遠(yuǎn)小于RSD＜20%的要求。

（2）全自動(dòng)消解儀在地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試方面的優(yōu)勢。

全自動(dòng)消解儀將消解過程程序化和標(biāo)準(zhǔn)化，分析人員只需向消解管中稱取規(guī)定重量的樣品，打開并運(yùn)行已經(jīng)在軟件程序上建立的消解方法，全自動(dòng)消解儀會(huì)自動(dòng)完成所設(shè)定消解程序，包括按設(shè)定方法設(shè)置的加酸量、搖勻樣品、程序升溫、恒溫、消解、趕酸、定容等一系列消解步驟，全自動(dòng)消解儀按（3）所述方法，用酸量為4.5ml硝酸、4.5ml氫氟酸、1ml高氯酸，極大的減少了酸的用量，降低了用酸成本。

因ICP-MS所測元素含量較低，且包含部分常量元素，前處理人為參與過多會(huì)難以避免帶入污染、導(dǎo)致樣品較為容易污染、全自動(dòng)消解儀的前處理自動(dòng)化，有效降低了人為帶入的污染，同時(shí)分析人員僅需稱好樣品，無需長時(shí)間直接接觸腐蝕性強(qiáng)酸，減少強(qiáng)酸對(duì)人體造成的傷害。

程序化、標(biāo)準(zhǔn)化的消解過程提高了分析測試的精密度和準(zhǔn)確度。全自動(dòng)消解法更安全、更經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行成本更低。

消解儀是無機(jī)元素檢測實(shí)驗(yàn)室不可或缺的設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室在檢測樣品中的無機(jī)元素之前，首先必須在樣品中加入不同的酸，使用消解儀進(jìn)行消解處理，破壞樣品基質(zhì)中的有機(jī)物、溶解顆粒物，將各種價(jià)態(tài)的待測元素氧化成單一高價(jià)態(tài)或轉(zhuǎn)換成易于分解的無機(jī)化合物，再利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行含量分析。樣品是否消解完全，很大程度決定了整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠程度。以往地質(zhì)行業(yè)樣品前處理主要采用電熱板進(jìn)行消解，全自動(dòng)消解儀的推廣，使得地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試行業(yè)更加自動(dòng)化，更好的服務(wù)于地質(zhì)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。

5月30日，水利部黨組書記、部長陳雷主持召開黨組（擴(kuò)大）會(huì)議，傳達(dá)學(xué)習(xí)中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平，中共中央政治局常委、國務(wù)院總理李克強(qiáng)，中共中央政治局常委、全國政協(xié)主席俞正聲在第二次中央新疆工作座談會(huì)上的重要講話精神，結(jié)合水利工作實(shí)際，研究部署貫徹落實(shí)措施，為新疆推進(jìn)跨越式發(fā)展、保障和改善民生提供堅(jiān)實(shí)有力的水利保障。水利部黨組班子成員出席會(huì)議。

（3）傳統(tǒng)電熱板溶法的優(yōu)劣勢分析。

（4）除季節(jié)變化影響外，薄膜工廠生產(chǎn)負(fù)荷與市場變化緊密相關(guān)，是否設(shè)置集中自動(dòng)控制系統(tǒng)，尚需進(jìn)一步根據(jù)項(xiàng)目生產(chǎn)特點(diǎn)確定，不可一概而論；

地質(zhì)實(shí)驗(yàn)行業(yè)早期消解地質(zhì)樣品使用傳統(tǒng)的電熱板進(jìn)行消解，其電熱板消解樣品在敞開的環(huán)境中，利用抽排風(fēng)將廢氣排出，消解空間大，消解空間如不及時(shí)清理擦拭容易導(dǎo)致雜質(zhì)掉入樣品中，從而污染樣品，且所占面積較大，造成空間浪費(fèi)。

電熱板大多使用聚四氟乙烯消解杯，因其敞口，且杯身較短，混酸極易揮發(fā)，消解過程中消耗混酸用量較大，且需化驗(yàn)人員人工進(jìn)行加酸、補(bǔ)酸、下樣。在這過程中揮發(fā)的混酸難免會(huì)被前處理人員吸入或接觸皮膚，長期來看，有可能會(huì)對(duì)化驗(yàn)人員身體造成危害。

電熱板大多使用傳統(tǒng)電熱絲原理進(jìn)行加熱，能耗大、耗電量高，增加生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本。

使用電熱板溶法需人為參與步驟過多，容易造成部分常量元素污染，同時(shí)可能導(dǎo)致部分元素空白含量較高甚至超過方法檢出限。

[1]劉曉錚.全自動(dòng)消解-ICP-MS法測定大慶油田含油土壤中6種金屬元素[J].油氣田地面工程,2020,39(05):84-87+91.

[2]趙睿,楊夢婷.全自動(dòng)石墨消解儀-ICP-MS測定土壤中的5種金屬元素[J].低碳世界,2018(08):10-11.