電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定水中碘元素

孫思瑤 鐘慧琴 龔雨梅

(中陜核工業(yè)集團(tuán)綜合分析測(cè)試中心有限公司，陜西 西安 710025)

0 引言

碘是人類生理機(jī)能正常運(yùn)行所必需的微量元素，碘攝入量不足或碘攝入量過(guò)剩都會(huì)引起甲狀腺疾病[1-2]。當(dāng)飲用水中碘的含量低于10μg/L時(shí)，人群中會(huì)容易出現(xiàn)甲腫病[3]，所以飲用水中的碘含量是衡量地區(qū)碘營(yíng)養(yǎng)水平的重要指標(biāo)。因此對(duì)水中的碘的準(zhǔn)確測(cè)定就尤為重要。目前水中碘的主要分析方法有硫酸鈰催化分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法、比色法、容量法等[4]，但光度法影響因素多且用到劇毒試劑給人體和環(huán)境都會(huì)帶來(lái)一定危害，離子色譜法線性范圍窄，靈敏度不高[5]，氣相色譜法和容量法的操作都過(guò)于繁瑣，比色法靈敏度低。所以建立新的簡(jiǎn)捷快速準(zhǔn)確的碘的測(cè)定方法十分重要。

碘的電負(fù)性小，在不同介質(zhì)中行為差別大，在使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定時(shí)記憶效應(yīng)嚴(yán)重，固本文采用稀氨水清洗系統(tǒng)，來(lái)消除記憶效應(yīng)，用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定水中碘[6]，直接進(jìn)樣無(wú)需前處理，快捷簡(jiǎn)便，檢出限低，線性范圍寬，對(duì)低含量的碘測(cè)定準(zhǔn)確度高。

1 材料與方法

1.1 儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀i CAP Q(美國(guó)Thermo Fisher公司)；UPH-1-40L純水機(jī)(成都超純科技有限公司)。

1.2 試劑

實(shí)驗(yàn)用水為用純水機(jī)制備的電阻率為18MΩ·cm的高純水

碘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)：1.000g/L；

碘標(biāo)準(zhǔn)溶液系列：將碘的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋，用純水做溶劑，配制成碘的質(zhì)量濃度分別為0.0、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列；

氨水：0.5%(體積分?jǐn)?shù))，由優(yōu)級(jí)純的氨水配制而成；

Rh、Re內(nèi)標(biāo)溶液：10μg/L，使用前純水將Rh、Re標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)逐級(jí)稀釋而成；

儀器調(diào)試溶液：Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U 混合溶液，各元素質(zhì)量濃度均為1.0μg/L，介質(zhì)為2%(體積分?jǐn)?shù))HNO3和0.5%(體積分?jǐn)?shù))HCl。

1.3 儀器條件

為減少干擾，使用調(diào)諧液對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)諧，得到最優(yōu)化的儀器分析條件，見(jiàn)表1。

表1 ICP-MS儀器工作參數(shù)

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

按照《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 水樣的采集與保存》GB/T 5750.2—2006采集3份水樣(均來(lái)自陜西西安地區(qū)生活飲用水)，取10ml用ICP-MS直接進(jìn)樣檢測(cè)。若采集來(lái)的水樣有肉眼可見(jiàn)的懸浮物或其他雜質(zhì)，則需使用0.45μm的水系針筒式濾膜過(guò)濾器過(guò)濾后再測(cè)定。在儀器抽真空度達(dá)到要求后，點(diǎn)火預(yù)熱，使用調(diào)諧液調(diào)節(jié)儀器，待靈敏度、雙電荷、氧化物、分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后，編輯測(cè)定方法選擇127碘元素，引入Rh、Re作為在線內(nèi)標(biāo)，并用0.5%的氨水作為清洗液，在每次進(jìn)樣完成后，用清洗液清洗系統(tǒng)20s，以消除記憶效應(yīng)，分別測(cè)定試劑空白，標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

以碘的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，其對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示，線性方程的相關(guān)系數(shù)為0.9999，線性關(guān)系較好。信號(hào)強(qiáng)度高，靈敏度高，滿足實(shí)驗(yàn)要求。

2.2 檢出限

圖1 碘元素標(biāo)準(zhǔn)曲線

將試劑空白連續(xù)測(cè)試12次，將12次空白溶液信號(hào)的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值計(jì)算方法的檢出限，得到碘元素的儀器檢出限為0.09μg/L。

2.3 精密度

通過(guò)對(duì)采集來(lái)的4組自來(lái)水和水源水的6次平行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表2所示，得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均＜5%，精密度良好。

2.4 回收率

分別向4組樣品中加入低、中、高濃度的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)樣3次求得平均值，進(jìn)行回收率的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表3所示，樣品的加標(biāo)回收率在98.2%～103.0%之間。

表2 方法精密度

表3 方法回收率

2.5 干擾與注意事項(xiàng)

由于碘在水中容易被一些氧化物所氧化而造成揮發(fā)，所以樣品應(yīng)該在采集后24h內(nèi)完成測(cè)定。通過(guò)向水中加入銅、鐵、溴、銀等元素進(jìn)行干擾試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)測(cè)定結(jié)果與加入前并沒(méi)有顯著差異。

3 結(jié)語(yǔ)

文章采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)直接進(jìn)樣，并用0.5%的氨水清洗進(jìn)樣系統(tǒng)，此法操作簡(jiǎn)捷，干擾少，分析速度快，方法檢出限低，為0.09μg/L，測(cè)定線性范圍快，對(duì)不同濃度的樣品測(cè)定，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.97%～3.47%之間，精密度較好，加標(biāo)回收法反應(yīng)準(zhǔn)確度，回收率在98.2%～103.0%之間，所以此方法對(duì)水中碘元素的測(cè)定行之有效。