電感耦合等離子體質譜法測定明膠中鉻

宋 敏，羅 巖，趙麗萍

(新疆維吾爾自治區產品質量監督檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

電感耦合等離子體質譜法在重金屬含量的測定方面具有靈敏度高、操作簡單、準確性好的特點，已經被廣泛應用于分析測試領域，用于測定重金屬元素，微量元素，稀土元素等[1-6]。鉻具有不同的價態，三價鉻是人體必須的微量元素，參與人體代謝過程，而六價鉻是有毒的[7]，對人體呼吸道等危害極大，是公認的致癌物質。過量的鉻在人體很難代謝，給人們帶來嚴重的危害[8]。測定鉻常用的方法有火焰原子吸收分光光度法[9-10]，石墨爐原子吸收光譜法[11]，電感耦合等離子體發射光譜法[12],電感耦合等離子體質譜法[13]，本文用電感耦合等離子體質譜法測定明膠中的鉻，利用動態反應池碰撞模式，消除了普通質譜法干擾的影響[14-15]。

1 實 驗

1.1 儀 器

電感耦合等離子體質譜儀(ICAP Q)，美國Thermo公司；微波消解儀(MultiwavePRO)奧地利安東帕公司。

1.2 試 劑

鉻標準溶液(1000 μg/L)，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；濃硝酸(MOS級)德國默克公司；雙氧水(優級純)，國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 樣品分析

1.3.1 樣品前處理

稱取0.25 g樣品，于微波消解內罐中，加入5 mL濃硝酸，2 mL雙氧水 ，于110 ℃電熱板上預消解1 h，然后用微波消解儀消解，消解結束后置于電熱板上進行趕酸處理，趕至消解罐內溶液約1 mL時取下消解罐，冷卻，將冷卻后的消解液用純水轉移并定容至25 mL，待測。以等量消解液為空白對照。

1.3.2 加標回收前處理

稱取0.25 g樣品，于微波消解內罐中，加入10 μg/mL的鉻標準溶液0.035 mL(即鉻的加入量為0.35 μg)，加入5 mL濃硝酸，2 mL雙氧水，于110 ℃電熱板上預消解1 h，然后用微波消解儀消解，消解結束后置于電熱板上進行趕酸處理，趕至消解罐內溶液約1 mL時取下消解罐，冷卻，將冷卻后的消解液用純水轉移并定容至50 mL，待測。

1.3.3 準確度實驗

為進一步驗證該方法的準確性，選取標準參考物質作為質控樣，按樣品前處理方法進行測定。

1.3.4 標準曲線

用逐步稀釋法配制鉻元素濃度為0.00、5.00、10.00、20.00、30.00、40.00 μg/L的標準系列(1%HNO3)。

用ICP-MS依次測定標準系列和樣品溶液，儀器工作參數見表1。

表1 ICP-MS的工作參數Table 1 Operation parameters for ICP-MS

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制

取1.3(3)項下的標準溶液，重復進樣3次，以濃度為橫坐標(X)，吸收強度為縱坐標(Y)，繪制標準曲線，Y=80650.1886X+39325.3753，R=0.9994。

2.2 精密度實驗

取30 μg/L的鉻標準溶液，連續進樣6次，6次測定的信號值RSD為2.4083%。結果表明，儀器精密度良好。結果見表2。

表2 精密度實驗結果Table 2 The results of test for precision

2.3 重復性實驗

表3 重復性實驗結果Table 3 The results of test for repeated

精密稱取樣品6份，依法測定，測得鉻平均含量為1.3593 mg/kg，RSD為0.412%。結果表明，重復性良好。結果見表3。

2.4 加標回收率實驗

用鉻含量為1.3593 mg/kg的樣品進行加標回收率實驗。精密稱取0.25 g樣品，共6份，分別加入濃度為10 μg/mL的鉻標準溶液0.035 mL(即添加量為0.35 μg)，依法測定，計算回收率，結果顯示，加標回收率在91.62%～94.85%，平均回收率為93.14%，RSD為0.789%，表明該方法準確性良好。結果見表4。

表4 回收率實驗結果Table 4 The results of test for recovery

2.5 準確度實驗

按實驗方法對國家標準物質進行測定驗證，分別為GBW10117、GBW10118，GBW10049，其測定結果見表5。由表5可知，Cr元素的測定值在允許誤差范圍內，說明實驗方法準確可靠。

表5 國家標準物質標準值及測定值Table 5 Standard values and certified values of national reference materials (mg·kg-1)

3 結 論

國標GB 5009.268-2016[16]中，用微波消解法進行樣品前處理時，使用硝酸作為消解液，加蓋放置1 h或過夜。本文中所用消解液為硝酸和雙氧水， 雙氧水具有好的氧化性，受熱不穩定，更易發生氧化反應，從而加速實驗進程，提高工作效率。另外雙氧水具有漂白、脫色的作用[17-18]，使消解液澄清透明。

本文以硝酸與雙氧水作為消解液，微波消解法進行樣品前處理，采用 ICP-M S 法作為分析手段，選用Rh作為內標，以在實驗期間校正信號的漂移和樣品的基質效應，實現了對明膠中C r的測定。本方法具有快速、準確、靈敏度高、線性范圍寬等優點。