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电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)仪器操作
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1.样品前处理--液体样品

  • 体积<1ml      稀释、低流量雾化器​​​​​​​​​​​​​​
  • 含量特别低   预富集、超声波雾化器
  • 有机样      
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一、开发步骤

1、样品的前处理:富集(浓缩 )、稀释 、消解。

2、半定量分析:初步确认样品中各元素的浓度,选择合适的标准曲线浓度。

3、选择合适的标准曲线:标准曲线法(外标法)、标准加入法、内标法。

4、验证方法准确性:加标回收、标准物质分析、平行样。

二、不同样品类型前处理:

1、液体:

样品量较小,可采用稀释,或者低流量雾化器(MCN)进样。

样品含量低,可采用富集(浓缩),或超声波雾化器(提升雾化效率,提升灵敏度)。

有机物,选择更小的中心管(不易挥发1.5内径,易挥发1.0内径中心管)、加水稀释、加氧进样(反应模式)。

进样量,无机物一般使用200ul的进样量的雾化器,有机物一般使用100ul甚至50ul的进样量雾化器,有机物的进样量低更利于保护等离子体(火焰)。

冷却雾化室,-2~-40℃降低进样量,保护等离子体。

加氧,碳链较长,容易造成积碳,加氧可以将碳转变华为二氧化碳防止积碳,加氧量一般是雾化器流量的5%~10%(不同溶剂酌情考虑加氧量)。 

2、固体:

消解:样品量太小不适合消解,一般采用溶解,可采用有机试剂、水。

湿法消解:硝酸高氯酸、硝酸+氢氟酸+高氯酸、硝酸。Si、B不使用氢氟酸消解,原因是Si容易和氢氟酸产生四氟化硅,容易丢失导致检测结果偏低,一般Si元素采用碱法消解,偏硼酸、过氧化钠、碳酸钠碱溶,缺点是含盐大容易导致基体 效应和堵锥。

干法消解:马弗炉灰化,不适用于挥发性元素(Hg、As),没有试剂污染,需要注意操作过程中的操作污染。

高压微波消解,用酸量少,引入空白少,易挥发元素没有损失,缺点是石墨炉检测需要赶酸。缺点是,因聚四氟的材料有微小孔隙,容易造成残留。(PS:超级微波消解可以做到赶酸合一)

3、消解酸类选择:

硝酸:很常用的酸,本身不会产生干扰(仅仅引入N,电离能较高不容易电离)。比较好的稳定剂,在大多数样品检测中可以加入少量的硝酸,增加样品稳定性,加标回收率效果很好。

盐酸:多用于金属和合金样品,主要作用是利于溶解,且溶解度较高。遇到较为难溶解的金属(利如不锈钢)可以采用3HCl:1HNO3配置成王水进行溶解。

氢氟酸:主要用于Si元素硅晶格,缺点是易挥发腐蚀性极强,对人体危害性极大。

高氯酸:主要是用于提升消解液沸点,提升消解温度。但是由于沸点较高,不利于后期赶酸。

双氧水:油脂类的样品可以在维度稍高i的时候(120℃)可以加入一定量的双氧水可以提升油脂类的消解效果,是消解液变得澄清。

硝酸、盐酸、氢氟酸、双氧水沸点低,利于提纯,所以对样品的污染干扰较低,但是缺点是沸点低,消解温度上不去,可采用微波加压消解,或者考虑加入高沸点酸(高氯酸、硫酸、磷酸)但是后期赶酸时间较长,且高沸点算不易提纯,容易造成污染干扰。

4、污染:

超纯水:看空白响应值,不能看超纯水机上的电阻值(>18.2MΩ/cm)。若空白响应值增高需要先排查进样系统的污染。可以用水机带来的稀硝酸来确定是进样系统污染还是超纯水机滤芯失效。

酸:UP级和MOS级(<PPT级)。玻璃瓶装的是最差的,PFA是最好的。

器皿:高惰性材料PP\LDPE\HDPE\PTPE\PE\PET\PFA。

氩气:Kr或多或少会存在氩气里面,尤其影响Se元素。

进样系统污染:例如之前检测的样品对下一个样品的污染;

其他污染源:实验室环境、操作污染、人员污染。

三、定量分析

1、标准曲线法(外标法)

2、标准加入发

3、结果确认

高浓度的曲线不可以做低浓度的样品,低浓度的曲线可以做高浓度的样品。若出现负截距则会产生低浓度的元素检测结果失真。

原始信号和RSD检查,RSD不可以太大否则检测结果失真。

多种同位素检测,如果检测结果一致则质朴干扰很低,若差异很大则宁愿相信结果最低的。

加标回收率,主要排除样品基体干扰。

信号过低或者过大的RSD较大的数据不可靠。

4、常见元素特征

Li:内标Li6中会含有一定浓度Li7,所以内标不能使用含有Li6的标液去做,不能用混标。

B:试剂及水中的本底较高,且记忆效应较大,用水大量冲洗,直到空白来的B稳定了再进行检测。

K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Cr等,环境常见元素,本底较高。

Si、P、S(最难做的三个元素没有之一):本底高,干扰大,需要使用反应模式检测。Si是双N干扰,S双O干扰,P是N、O干扰,用反应模式不要用碰撞模式。Si用氢气模式,S、P、B用氧气模式。

Ti、Zr、Nb、Ta等,需要使用HF进行稳定。

Pt、Pt、Lr、Rh、Sn等铂族元素,需要使用HCl稳定。

Hg、Ag、Mo、Sb、Au、W等,记忆效应较大,可使用HCl进行冲洗。

I,记忆效应大,使用氨水冲洗。

标液用啥酸保存的就用什么酸冲,这个没毛病。冲洗使用水和酸交替冲洗效果会更好。

记忆效应比较大的元素可以采用PFA的进样系统去做,PFA的记忆效应是很低的。

 

 

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