主题:【第六届原创】PE DRC-II和AGILENT 7700X检测高纯镉中钾、钙和铁的对比

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PE DRC-IIAGILENT 7700X检测高纯镉中钾、钙和铁的对比



K,Ca,Fe在检测过程中存在的潜在干扰以及分开干扰物所需要的最低分辨率问题,对于目前使用的四极杆质谱仪来说所提供的分辨率有限,这决定了K,Ca,Fe在检测过程中将会存在大量的干扰。为了解决此类干扰问题,进行39K+40Ca+56Fe+的准确测定,19世纪80年代末提出并报道了冷等离子体这一技术,其原理是使用较低的功率来维持等离子体,通常为600-900W,低于正常操作条件下的1000-1500W,并通常伴随增加雾化气流速,优化等离子体炬管的取样位置等操作条件来尽可能降低等离子体的温度,在此条件下,等离子体的温度将下降;当等离子体的温度被降至足够低时,可以减少 Ar和溶剂产生的多原子离子干扰,降低以Ar为基础形成的各种多原子离子的可能。因此40Ar+38Ar+40Ar16O+等离子的形成会显著减少,使得低含量39K+40Ca+,和 56Fe+的测量成为可能。

但是,冷等离子体仅对少数几个元素起作用,对绝大多数元素而言,冷等离子体是无用的,因为它的温度比正常的等离子体温度要低得多,能量少所有不能电离,同时很多基体会产生严重的信号抑制,因此它的适用领域有限。

之后,随着科技的进步和技术的发展,随之出现的动态反应池技术(DRC)和碰撞反应池技术(CCT&ORS)有效的解决了更多离子的干扰问题,得到了更大范围的使用,消除干扰的有效性,在行业中更是得到了广泛的使用。本文将应用这两种新技术对高纯镉中的钾、钙和铁检测进行实验对比,PE DRC-II具有先进的动态反应池技术(DRC),AGILENT 7700X具有先进的碰撞反应池技术(ORS)。下面将通过两台仪器状态和方法参数的优化、检测样品情况详细说明。

一、两台仪器状态和方法参数的优化

1、仪器硬件和同位数的比较见表1。

表1

 

PE DRC-II

AGILENT 7700X

雾化器

PFA同心雾化器

PFA同心雾化器

补偿气

雾化室

PFA材质斯卡特型

PFA材质斯卡特型

雾化室冷却

进样方式

气动

气动

中心管

蓝宝石

炬屏蔽

消除干扰

DRC

ORS

反应气

高纯氨气

高纯氢气

离子透镜

离子透镜

Omega透镜

质量过滤器

四极杆

四极杆

检测器

电子倍增器

电子倍增器

同位素的选择

39K40Ca56Fe

39K44Ca56Fe

干扰离子

38ArH+40Ar+40Ar+40Ar19O+

38ArH+4He40Ar+40Ar19O+



2、仪器调谐参数优化如下所示:

PE DRC-II仪器检测高纯镉调谐参数 :



Agilent 7700x仪器检测高纯镉调谐参数:



3DRCORS参数的优化:

PE氨气:



如上图K39可在(0.4-1.9ml/min之间选择,0.7左右最好。





如上图Ca40可在(0.4-2.0ml/min之间选择,0.7左右最好。



如上图Fe56可在(0.2-1.4ml/min之间选择,0.4左右最好。

PE  RPQ参数选择如下图所示:





上图RPQ0.5以上均可。

PE检测高纯镉中的钾钙铁DRC的方法参数如下:



Agilent 氢气:







Agilent检测高纯镉中的钾钙铁氢气流量大小见下表2

2

同位素

氢气流量ml/min

39K

4.5

44Ca

2.5

56Fe

4.5



二、样品检测:

高纯镉样品(编号为MP09-1-2)称取0.1g,加1ml硝酸消解完全后加超纯水至100g,同时做空白。通过标准加入法进行检测。PE 校准曲线浓度为00.51.02.04.0ppbAgilent校准曲线浓度为00.20.40.81.6ppb

方法检测限、线性、斜率、精密度、加标回收率和报出结果的比较如下表3

3

 

Agilent ORS

Pe DRC

K39

Ca44

Fe56

K39

Ca40

Fe56

空白样品10测定值(乘了稀释倍数)ppm

0.786

0.15

0.032

0.15

0.097

0.076

0.785

0.139

0.033

0.155

0.102

0.08

0.781

0.14

0.031

0.145

0.09

0.077

0.8

0.15

0.033

0.152

0.08

0.076

0.784

0.148

0.031

0.142

0.075

0.076

0.783

0.156

0.033

0.148

0.076

0.077

0.787

0.164

0.033

0.143

0.073

0.073

0.78

0.139

0.033

0.137

0.071

0.078

0.782

0.151

0.031

0.147

0.075

0.07

0.777

0.165

0.033

0.142

0.071

0.076

空白值(ppm)

0.7845

0.1502

0.0323

0.1461

0.081

0.0759

方法检出限(ppm)

0.018615

0.028348

0.002846

0.016152

0.033764

0.008179

线性 ( R )

0.9975

0.9999

0.9999

0.9998

0.9998

0.9999

斜率

37068242

2523483

36383399

2578

3185

3198

MP09-1-2高纯镉样品检测十次值,agilent为计算后含量值(ppm),PE为仪器响应值(cps)

1.007

0.133

0.223

437

985

1056

1.004

0.143

0.232

429

1052

1045

1.009

0.14

0.222

376

993

1040

0.996

0.141

0.219

428

997

1070

0.977

0.146

0.22

456

988

1045

0.986

0.164

0.216

430

1078

1074

0.977

0.124

0.224

417

1021

1077

0.985

0.139

0.226

406

994

1106

1.001

0.13

0.221

431

971

1078

1.019

0.141

0.228

406

1045

1086

精密度RSD(%)

1.19

4.93

1.58

3.86

2.89

1.59

MP09-1-2高纯镉样品检测结果读数(ppm)

0.9961

0.1401

0.2231

0.156

0.301

0.315

MP09-1-2高纯镉样品检测结果加标(pe 加1ppm,agilent 加0.8ppm)后读数(ppm)

1.615

0.905

0.977

1.129

1.295

1.302

加标回收率(%)

77.4

95.6

94.2

97.3

99.4

98.7

MP09-1-2高纯镉样品报出结果(ppm)

0.2116

<0.03

0.1908

<0.02

0.22

0.2391



通过上表3可以看出:

1,  agilent ORS检测K的空白高,氢气不能消除38ArH+ 对钾的干扰,PE DRC则效果好;

2,  方法检出限比较:区别不大;

3,  agilent ORS检测K线性 ( R ) 0.9975,效果不好,其他都很好;

4,  斜率比较:公司agilent ORS仪器新,灵敏度好,PE DRC仪器使用时间已经很长,检测器本身已经老化,达不到仪器厂家给出的优化值;

5,  精密度比较:都小于5%

6,  加标回收率比较: agilent ORS 检测钾的回收率只有77.4%,其它都是95%左右。

综上所述Agilent7700 ORSICP-MS 使用氢气做为反应气检测高纯镉中钾并不理想,勉强能检测,并不能完全消除干扰,PE DRC-II 使用氨气效果好,钙和铁两台仪器都能很好的检测。
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原文由 envirend(envirend) 发表:
安捷伦的7700s才有氢气模式吧?


只要有钱,7700x 可以配H2、Ar/O2。7700s 是标配He H2 Ar/O2混合气。
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娴闲
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好帖。这些图是什么意思,看不懂,楼主能解释一下吗?

原文由 美林lily(v2769725) 发表:

如上图K39可在(0.4-1.9ml/min之间选择,0.7左右最好。
envirend
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安捷伦的7700s才有氢气模式吧?


只要有钱,7700x 可以配H2、Ar/O2。7700s 是标配He H2 Ar/O2混合气。


看来必须学习,不能以自己的东西来简单评论。
光哥
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安捷伦的7700s才有氢气模式吧?


只要有钱,7700x 可以配H2、Ar/O2。7700s 是标配He H2 Ar/O2混合气。


看来必须学习,不能以自己的东西来简单评论。


顺便花几万大洋,请工程师上门全面清洗下机器,你的7700X就可以换个标签“7700s“

PS:仪器背面有Ar/O2混合气体气路接口,但是我这台7700s没开。难道给简配了?
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2013/8/6 17:10:42 Last edit by xsh1234567
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原文由 光哥(xsh1234567) 发表:
PS:仪器背面有Ar/O2混合气体气路接口,但是我这台7700s没开。难道给简配了?


s型机器背部肯定有 Ar/O2管路接口。你说的没开是什么意思?从软件界面里面,识别不出 Option Gas 吗?
郭威
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你们的7700S实际上是7700X,哈哈哈

原文由 光哥(xsh1234567) 发表:
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安捷伦的7700s才有氢气模式吧?


只要有钱,7700x 可以配H2、Ar/O2。7700s 是标配He H2 Ar/O2混合气。


看来必须学习,不能以自己的东西来简单评论。


顺便花几万大洋,请工程师上门全面清洗下机器,你的7700X就可以换个标签“7700s“

PS:仪器背面有Ar/O2混合气体气路接口,但是我这台7700s没开。难道给简配了?
光哥
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PS:仪器背面有Ar/O2混合气体气路接口,但是我这台7700s没开。难道给简配了?


s型机器背部肯定有 Ar/O2管路接口。你说的没开是什么意思?从软件界面里面,识别不出 Option Gas 吗?


应该是我没表述清楚:有这个接口。而且还有其他接口:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20130531/4764591/index_2.shtml  只是没接上气路而已
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原文由 光哥(xsh1234567) 发表:
应该是我没表述清楚:有这个接口。而且还有其他接口:http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20130531/4764591/index_2.shtml  只是没接上气路而已




你有 Option Gas 气路的,只不过没有连气瓶。
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2013/8/7 14:09:05 Last edit by timstoicpms
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