電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)具有檢出限低、動(dòng)態(tài)線性范圍寬、干擾少、分析速度快、可同時(shí)測(cè)定多種元素以及定性定量可靠性高等優(yōu)勢(shì)。特別是在 稀土元素分析中,由于操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、分析快速,ICP-MS發(fā)揮出越來越重要的作用。近年來,各類環(huán)境樣品和作物中稀土元素含量受到廣泛關(guān)注,這也帶動(dòng)著與土壤和作物緊密聯(lián)系的肥料產(chǎn)品中的稀土含量得到重視。2021年底,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《肥料中16種稀土元素的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》(NY/T 3834-2021),其中對(duì)電感耦合等離子質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定肥料中16種稀土元素進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定。
本文以吉天儀器EXPEC-7000型ICP-MS為例,提供一種肥料中16種稀土元素含量的測(cè)定方案。
實(shí)驗(yàn)部分
儀器
表1 電感耦合等離子質(zhì)譜儀測(cè)試參數(shù)

試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液
超純水(電阻率≥18.2 MΩ·cm,25℃);硝酸(優(yōu)級(jí)純);鹽酸(優(yōu)級(jí)純);銦、銠、錸和銫標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000ug/mL,北京有色金屬);16種稀土元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 ug/mL,北京有色金屬)。
樣品前處理
稱取1.0g固體肥料樣品(精確至0.0001g)于微波消解管中,加入10mL王水(鹽酸:硝酸體積比3:1),放在趕酸儀上100℃開蓋預(yù)消解30min,劇烈反應(yīng)結(jié)束后蓋好蓋子,放入微波消解儀,按設(shè)定好的程序微波消解。完成后冷卻至室溫,取下放到趕酸儀上加熱趕酸,直至溶液剩余約1mL,取下冷卻至室溫,將消解液轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶,用水定容至刻度,混勻備用。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)準(zhǔn)曲線與內(nèi)標(biāo)溶液
表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與內(nèi)標(biāo)溶液

結(jié)果和討論
標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限
在表2所示的濃度范圍內(nèi),所有待測(cè)元素線性擬合的R2值均大于0.999。以空白試樣分析11次所得標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為檢出限,各元素檢出限見表3。由于儀器具有較高的靈敏度以及碰撞模式能有效消除干擾,所以各元素都具有較低的檢出限。
表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

測(cè)定結(jié)果、加標(biāo)回收率與方法精密度
用EXPEC 7000測(cè)定5個(gè)平行樣品,考察各元素的方法精密度和準(zhǔn)確度,結(jié)果見表4。從測(cè)試結(jié)果來看,各元素的加標(biāo)回收率都處在90~106%之間,證明該方法具有較高的準(zhǔn)確度。5個(gè)平行樣進(jìn)行相同的前處理后上機(jī)測(cè)試,結(jié)果顯示平行樣各元素含量測(cè)定值之間的RSD均小于3%,證明此方法具有較好的精密度。
表4 肥料樣品中16種稀土元素含量測(cè)定結(jié)果、加標(biāo)回收率及精密度(n = 5)
結(jié)論
本方法采用EXPEC 7000電感耦合等離子質(zhì)譜儀對(duì)肥料中16種稀土元素進(jìn)行了分析。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,所建立標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性系數(shù)均大于0.999;樣品平行樣分析結(jié)果RSD小于3%,每個(gè)元素采取合適的加標(biāo)濃度進(jìn)行加標(biāo)測(cè)試,加標(biāo)回收率都處于90%~106%之間。上述結(jié)果證明, EXPEC 7000可滿足肥料樣品中稀土元素的測(cè)定。