ICP-MS准确测定痕量稀土元素
表1 ICP-MS主要工作参数
工作参数 | 工作参数 | |||
RF功率 | 1600 W | 分辨率(10%峰高) | 0.7 u | |
等离子体气流量 | 15 L/min | 测量方式 | 跳峰 | |
辅助气流量 | 1.20 L/min | 扫描次数 | 20 | |
载气流量 | 1.02 L/min | 重复次数 | 3 | |
检测器 | 双检测器 | 积分时间 | 1000ms |
表2 微波消解工作条件
步骤 | 时间/min | 温度/℃ | 功率/W |
1 | 25 | 25→200 | 600 |
2 | 30 | 保温200 | 600 |
3 | 30 | 200→60 | 0 |
表3 测量同位素的选择
元素 | La | Ce | Pr | Nd | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy |
m / z | 139 | 140 | 141 | 142 | 152 | 153 | 158 | 159 | 164 |
元素 | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Th | U | Y | Sc |
m / z | 165 | 166 | 169 | 174 | 175 | 232 | 238 | 89 | 45 |
表4 测量元素的潜在干扰
元素 | m / z | 潜在干扰 |
Sc | 45 | BO2, CaH, SiO, CO2, AlO, Zr++, Zr++ |
Ce | 140 | |
Dy | 164 | Er, NdO, SmO |
Er | 166 | SmO, NdO |
Eu | 153 | BaO |
Gd | 158 | Dy, PrO, NdO, CeO |
Ho | 165 | SmO |
La | 139 | |
Nd | 142 | Ce |
Sm | 152 | Gd, CeO, BaO |
Tb | 159 | NdO, PrO |
Th | 232 | |
Tm | 169 | EuO |
Yb | 174 | Hf, GdO, DyO |
Y | 89 | |
U | 238 | |
Lu | 175 | GdO, TbO |
Pr | 141 |
表5 测量元素校正方程
元素 | m / z | 校正方程 |
Sc | 45 | |
Ce | 140 | |
Dy | 164 | - 0.047902 * Er 166-0.00607*Nd 143 - 0.0027*Sm 147 |
Er | 166 | -0.00634*Nd 143 - 0.00203*Sm 147 |
Eu | 153 | -0.00087*Ba 137 |
Gd | 158 | - 0.004016 * Dy 163 |
Ho | 165 | -0.00017*Nd 143 - 0.00333*Sm 147 |
La | 139 | |
Nd | 142 | - 0.125653 * Ce 140 |
Sm | 152 | - 0.012780 * Gd 157 |
Tb | 159 | -0.00014*Ce 140 - 0.01327*Nd 143 |
Th | 232 | |
Tm | 169 | -0.00043*Sm 147 - 0.00046*Eu 151 - 0.00002*Dy 161 |
Yb | 174 | - 0.005865 * Hf 178 |
Y | 89 | |
U | 238 | |
Lu | 175 | -0.00835*Tb 159 - 0.00327*Gd 157 - 0.00018*Dy 161 |
Pr | 141 |
表6 方法检出限
元素 | m / z | 方法检出限(μg/L) | 线性范围(μg/L) | 线性相关系数 |
Sc | 45 | 0.0078 | 0 ~ 25 | 0.9998 |
Ce | 140 | 0.0066 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Dy | 164 | 0.0009 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Er | 166 | 0.0009 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Eu | 153 | 0.0276 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Gd | 158 | 0.0015 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Ho | 165 | 0.0003 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
La | 139 | 0.0018 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Nd | 142 | 0.0057 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Sm | 152 | 0.0024 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Tb | 159 | 0.0003 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Th | 232 | 0.0039 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Tm | 169 | 0.0003 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Yb | 174 | 0.0009 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Y | 89 | 0.0030 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
U | 238 | 0.0027 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Lu | 175 | 0.0003 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
Pr | 141 | 0.0006 | 0 ~ 25 | 0.9999 |
表7 GBW07365样品测定结果及其回收率
元素 | 标准值(μg/g) | 校正前 | 校正后 | ||
测定值(μg/g) | 回收率/% | 测定值(μg/g) | 回收率/% | ||
Sc | 10.3 ± 0.4 | 9.9 ± 0.4 | 96 | 9.9 ± 0.4 | 96 |
Ce | 47 ± 1 | 49 ± 2 | 104 | 49 ± 2 | 104 |
Dy | 4.5 ± 0.4 | 4.2 ± 0.2 | 93 | 4.3 ± 0.2 | 96 |
Er | 2.6 ± 0.3 | 2.6 ± 0.1 | 100 | 2.5 ± 0.1 | 96 |
Eu | 1.08 ± 0.05 | 1.24 ± 0.05 | 115 | 1.12 ± 0.05 | 104 |
Gd | 4.5 ± 0.3 | 5.5 ± 0.1 | 122 | 4.8 ± 0.1 | 107 |
Ho | 0.92 ± 0.10 | 0.87 ± 0.03 | 95 | 0.86 ± 0.03 | 93 |
La | 24 ± 1 | 24 ± 1 | 100 | 24 ± 1 | 100 |
Nd | 23 ± 1 | 31 ± 1 | 135 | 23 ± 1 | 100 |
Sm | 4.7 ± 0.2 | 5.0 ± 0.1 | 106 | 4.8 ± 0.1 | 102 |
Tb | 0.77 ± 0.04 | 0.76 ± 0.03 | 99 | 0.72 ± 0.03 | 94 |
Th | 7.8 ± 0.5 | 7.9 ± 0.3 | 101 | 7.9 ± 0.3 | 101 |
Tm | 0.43 ± 0.05 | 0.44 ± 0.04 | 102 | 0.47 ± 0.01 | 109 |
Yb | 2.7 ± 0.3 | 2.9 ± 0.3 | 107 | 2.9 ± 0.1 | 107 |
Y | 25 ± 3 | 25 ± 1 | 100 | 25 ± 1 | 100 |
U | 2.3 ± 0.3 | 2.3 ± 0.1 | 100 | 2.3 ± 0.1 | 100 |
Lu | 0.42 ± 0.04 | 0.44 ± 0.04 | 105 | 0.46 ± 0.01 | 109 |
Pr | 5.9 ± 0.3 | 6.1 ± 0.3 | 103 | 6.1 ± 0.3 | 103 |
表8 GBW07301a样品测定结果及其回收率
元素 | 标准值(μg/g) | 校正前 | 校正后 | ||
测定值(μg/g) | 回收率/% | 测定值(μg/g) | 回收率/% | ||
Sc | 14 ± 2 | 13 ± 1 | 93 | 13 ± 1 | 93 |
Ce | 81 ± 7 | 75 ± 2 | 93 | 75 ± 2 | 93 |
Dy | 4.3 ± 0.3 | 4.3 ± 0.3 | 100 | 4.3 ± 0.3 | 100 |
Er | 2.3 ± 0.4 | 2.4 ± 0.2 | 104 | 2.3 ± 0.2 | 100 |
Eu | 1.7 ± 0.2 | 2.0 ± 0.1 | 118 | 1.8 ± 0.1 | 106 |
Gd | 5.6 ± 0.6 | 6.8 ± 0.7 | 121 | 5.8 ± 0.7 | 103 |
Ho | 0.82 ± 0.11 | 0.84 ± 0.05 | 102 | 0.83 ± 0.04 | 101 |
La | 41 ± 2 | 40 ± 3 | 98 | 40 ± 3 | 98 |
Nd | 36 ± 3 | 44 ± 3 | 122 | 35 ± 3 | 97 |
Sm | 6.7 ± 0.4 | 6.8 ± 0.7 | 101 | 6.7 ± 0.7 | 100 |
Tb | 0.81 ± 0.07 | 0.79 ± 0.06 | 97 | 0.78 ± 0.06 | 96 |
Th | 27 ± 3 | 26 ± 1 | 96 | 26 ± 1 | 96 |
Tm | 0.34 ± 0.04 | 0.35 ± 0.01 | 103 | 0.35 ± 0.01 | 103 |
Yb | 2.3 ± 0.2 | 2.3 ± 0.1 | 100 | 2.3 ± 0.1 | 100 |
Y | 22 ± 2 | 21 ± 2 | 95 | 21 ± 2 | 95 |
U | 4.6 ± 0.6 | 4.8 ± 0.3 | 104 | 4.8 ± 0.3 | 104 |
Lu | 0.39 ± 0.04 | 0.37 ± 0.03 | 95 | 0.36 ± 0.02 | 92 |
Pr | 9.3 ± 0.9 | 8.6 ± 1 | 92 | 8.6 ± 1 | 92 |
原文由 tuxlin(tuxlin) 发表:
支持新手、原创。
提点意见,关于所测的元素的同位素的:
Nd测142肯定是不合适的,因为样品中都含有大量的Ce,从上表中也可以看到,Ce基本上是Nd2倍多,Ce也同样含有142的同位素。这个干扰是显而易见的,单靠同质异位素的扣除是很难扣除准确的。Nd可测146,也可以测145,这两个峰虽然丰度低一点,但都几乎没干扰。同样地,Sm不要测152,可测147或149。其它的同位素多的元素,也都尽量不要选有同质异位素的。
一般来说,选奇数质量数的峰,干扰要少得多。一开始,可以多测几个同位素,找到最合适的测量方式。
原文由 gz07apple(gz07apple) 发表:原文由 haixiacong(haixiacong) 发表:
我仅是一个初学者,拿标准物质来练手的,看下自己从消解到检测分析,是否能做好。希望大家多提宝贵意见。
这样的标准物质一般ICPMS都可以做好的,难点很多是像高纯稀土中杂质元素的测定,比如测定50ppm Nd中0.5ppb REEs加标回收率,观察下如Tb、Dy、Ho元素回收率如何?用300D能测好吗?楼主不妨试试看。
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我仅是一个初学者,拿标准物质来练手的,看下自己从消解到检测分析,是否能做好。希望大家多提宝贵意见。
这样的标准物质一般ICPMS都可以做好的,难点很多是像高纯稀土中杂质元素的测定,比如测定50ppm Nd中0.5ppb REEs加标回收率,观察下如Tb、Dy、Ho元素回收率如何?用300D能测好吗?楼主不妨试试看。
Ce 140 (ppb) | Dy 164 (ppb) | Er 166 (ppb) | Eu 153 (ppb) | Gd 158 (ppb) | Ho 165 (ppb) | La 139 (ppb) | Nd 142 (ppb) |
0.049 | 0.049 | 0.048 | 0.047 | 0.045 | 0.048 | 0.050 | 0.050 |
Sm 152 (ppb) | Tb 159 (ppb) | Th 232 (ppb) | Tm 169 (ppb) | Yb 174 (ppb) | Y 89 (ppb) | Lu 175 (ppb) | Pr 141 (ppb) |
0.050 | 0.049 | 0.056 | 0.046 | 0.049 | 0.049 | 0.052 | 0.051 |
原文由 tuxlin(tuxlin) 发表:
支持新手、原创。
提点意见,关于所测的元素的同位素的:
Nd测142肯定是不合适的,因为样品中都含有大量的Ce,从上表中也可以看到,Ce基本上是Nd2倍多,Ce也同样含有142的同位素。这个干扰是显而易见的,单靠同质异位素的扣除是很难扣除准确的。Nd可测146,也可以测145,这两个峰虽然丰度低一点,但都几乎没干扰。同样地,Sm不要测152,可测147或149。其它的同位素多的元素,也都尽量不要选有同质异位素的。
一般来说,选奇数质量数的峰,干扰要少得多。一开始,可以多测几个同位素,找到最合适的测量方式。