電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定明膠中鉻

宋 敏，羅 巖，趙麗萍

(新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

電感耦合等離子體質(zhì)譜法在重金屬含量的測(cè)定方面具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性好的特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于分析測(cè)試領(lǐng)域，用于測(cè)定重金屬元素，微量元素，稀土元素等[1-6]。鉻具有不同的價(jià)態(tài)，三價(jià)鉻是人體必須的微量元素，參與人體代謝過(guò)程，而六價(jià)鉻是有毒的[7]，對(duì)人體呼吸道等危害極大，是公認(rèn)的致癌物質(zhì)。過(guò)量的鉻在人體很難代謝，給人們帶來(lái)嚴(yán)重的危害[8]。測(cè)定鉻常用的方法有火焰原子吸收分光光度法[9-10]，石墨爐原子吸收光譜法[11]，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[12],電感耦合等離子體質(zhì)譜法[13]，本文用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定明膠中的鉻，利用動(dòng)態(tài)反應(yīng)池碰撞模式，消除了普通質(zhì)譜法干擾的影響[14-15]。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 儀 器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICAP Q)，美國(guó)Thermo公司；微波消解儀(MultiwavePRO)奧地利安東帕公司。

1.2 試 劑

鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg/L)，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；濃硝酸(MOS級(jí))德國(guó)默克公司；雙氧水(優(yōu)級(jí)純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.3 樣品分析

1.3.1 樣品前處理

稱(chēng)取0.25 g樣品，于微波消解內(nèi)罐中，加入5 mL濃硝酸，2 mL雙氧水 ，于110 ℃電熱板上預(yù)消解1 h，然后用微波消解儀消解，消解結(jié)束后置于電熱板上進(jìn)行趕酸處理，趕至消解罐內(nèi)溶液約1 mL時(shí)取下消解罐，冷卻，將冷卻后的消解液用純水轉(zhuǎn)移并定容至25 mL，待測(cè)。以等量消解液為空白對(duì)照。

1.3.2 加標(biāo)回收前處理

稱(chēng)取0.25 g樣品，于微波消解內(nèi)罐中，加入10 μg/mL的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液0.035 mL(即鉻的加入量為0.35 μg)，加入5 mL濃硝酸，2 mL雙氧水，于110 ℃電熱板上預(yù)消解1 h，然后用微波消解儀消解，消解結(jié)束后置于電熱板上進(jìn)行趕酸處理，趕至消解罐內(nèi)溶液約1 mL時(shí)取下消解罐，冷卻，將冷卻后的消解液用純水轉(zhuǎn)移并定容至50 mL，待測(cè)。

1.3.3 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性，選取標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)作為質(zhì)控樣，按樣品前處理方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

用逐步稀釋法配制鉻元素濃度為0.00、5.00、10.00、20.00、30.00、40.00 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列(1%HNO3)。

用ICP-MS依次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品溶液，儀器工作參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 ICP-MS的工作參數(shù)Table 1 Operation parameters for ICP-MS

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取1.3(3)項(xiàng)下的標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)進(jìn)樣3次，以濃度為橫坐標(biāo)(X)，吸收強(qiáng)度為縱坐標(biāo)(Y)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，Y=80650.1886X+39325.3753，R=0.9994。

2.2 精密度實(shí)驗(yàn)

取30 μg/L的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)進(jìn)樣6次，6次測(cè)定的信號(hào)值RSD為2.4083%。結(jié)果表明，儀器精密度良好。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 The results of test for precision

2.3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

表3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 The results of test for repeated

精密稱(chēng)取樣品6份，依法測(cè)定，測(cè)得鉻平均含量為1.3593 mg/kg，RSD為0.412%。結(jié)果表明，重復(fù)性良好。結(jié)果見(jiàn)表3。

2.4 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

用鉻含量為1.3593 mg/kg的樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。精密稱(chēng)取0.25 g樣品，共6份，分別加入濃度為10 μg/mL的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液0.035 mL(即添加量為0.35 μg)，依法測(cè)定，計(jì)算回收率，結(jié)果顯示，加標(biāo)回收率在91.62%～94.85%，平均回收率為93.14%，RSD為0.789%，表明該方法準(zhǔn)確性良好。結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 The results of test for recovery

2.5 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定驗(yàn)證，分別為GBW10117、GBW10118，GBW10049，其測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，Cr元素的測(cè)定值在允許誤差范圍內(nèi)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)確可靠。

表5 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值及測(cè)定值Table 5 Standard values and certified values of national reference materials (mg·kg-1)

3 結(jié) 論

國(guó)標(biāo)GB 5009.268-2016[16]中，用微波消解法進(jìn)行樣品前處理時(shí)，使用硝酸作為消解液，加蓋放置1 h或過(guò)夜。本文中所用消解液為硝酸和雙氧水， 雙氧水具有好的氧化性，受熱不穩(wěn)定，更易發(fā)生氧化反應(yīng)，從而加速實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，提高工作效率。另外雙氧水具有漂白、脫色的作用[17-18]，使消解液澄清透明。

本文以硝酸與雙氧水作為消解液，微波消解法進(jìn)行樣品前處理，采用 ICP-M S 法作為分析手段，選用Rh作為內(nèi)標(biāo)，以在實(shí)驗(yàn)期間校正信號(hào)的漂移和樣品的基質(zhì)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)明膠中C r的測(cè)定。本方法具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。