朱華芳(廣東省地質局第五地質大隊,廣東 肇慶 526020)
目前水中的鉈和鎘測定多用原子吸收光譜法、分光光度法、ICP-OES、ICP-MS[1]等。原子吸收光譜法和分光光度法靈敏度較低,必須借助一定的分離富集手段來測定,導致樣品的前處理復雜,分析工作效率低,單元素測定導致分析速度更慢,;ICP-OES法可實現多元素同時測定,其缺點就是靈敏度低,譜線干擾嚴重;ICP-MS法可多元素同時測定,靈敏度高,檢測限低等優點[2],可以直接測定水中的鉈和鎘,樣品前處理簡單,提高了分析工作效率。
賽默飛世爾iCAPQICP-MS;液態高純氬氣(99.99%);密里博超純水制備儀。
Tl單標:1000 mg/L;Cd單標:1000 mg/L;硝酸:優級純;內標溶液:1μg/mL Rh、Re的1%HNO3溶液;儀器的調諧溶液為1.0 μg/L(Li、Co、In、Y、U);
射頻功率1200 W;霧化器溫度4℃;截取錐和采樣錐為鎳錐;掃描次數50次;重復次數3次;蠕動泵轉速30 r/min;霧化氣0.88 L/min;掃描方式為跳峰;計數模式為脈沖計數。
移取一定量Tl的單標,配制成濃度為1.00,3.00,5.00,10.00 μg/L的標準系列,將Cd配制成濃度為1.00,5.00,10.00,20.00μg/L的標準系列。
該方法適用于一般地下水,地表水、飲用水中鉈和鎘的分析。水樣采集后,先搖勻,再用0.45μm的過濾膜過濾,先用過濾后的溶液潤洗比色管,加入0.25 mL硝酸,用過膜的溶液定容,搖勻,待測。
在實驗過程中儀器會給出優先選擇的待測元素的同位素,為了試驗結果的準確性,可以首先把所有的同位素都選上,通過試驗,看曲線,待測含量,再來選擇合適的待測元素的同位素[3],本試驗的結果顯示,測定Tl選用203Tl;測定Cd可以選用111Cd和114Cd。
1%HNO3溶液的11次平行測定空白的結果,用3倍的空白溶液標準偏差除以該標準曲線的斜率計算出儀器的檢出限[4],見表1。

表1 不同測定方法的檢出限(單位:μg/L)
試驗結果表明,ICP-MS法用于鉈和隔這兩種元素的測定,均滿足直接測定的要求。
為考察測定數據的有效性,同時測定水樣中的鉈、鎘進行了加標回收實驗。加標濃度、測定結果、加標回收率見表2。

表2 加標回收率
由表2可以看出鉈和隔的回收率都在90-110%,符合質量控制的要求。
應用ICP-MS法同時測定水中鉈和鎘,分析工作效率高,數據準確可靠,該方法的檢出限0.008μg/L,加標回收在90-110%,完全滿足質量控制的要求,對于應急測試具有重要的意義。
[1]國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法(第四冊)[M].北京:中國環境科學出版社,2002.
[2]彭敏,阮湘元,劉傳生.ICP-MS法測定水中21種痕量元素[J].環境研究與監測,2009(4):13-14.
[3]王丹妮,靳蘭蘭,陳斌等.鎘同位素體系及其在地球科學和環境科學中的應用[J].鹽礦測試,2013,32(2):181-191.
[4]王小如.電感耦合等離子體質譜法應用實例[M].北京:北京工業出版社,2005.