孫思瑤 鐘慧琴 龔雨梅
(中陜核工業(yè)集團綜合分析測試中心有限公司,陜西 西安 710025)
碘是人類生理機能正常運行所必需的微量元素,碘攝入量不足或碘攝入量過剩都會引起甲狀腺疾病[1-2]。當飲用水中碘的含量低于10μg/L時,人群中會容易出現(xiàn)甲腫病[3],所以飲用水中的碘含量是衡量地區(qū)碘營養(yǎng)水平的重要指標。因此對水中的碘的準確測定就尤為重要。目前水中碘的主要分析方法有硫酸鈰催化分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法、比色法、容量法等[4],但光度法影響因素多且用到劇毒試劑給人體和環(huán)境都會帶來一定危害,離子色譜法線性范圍窄,靈敏度不高[5],氣相色譜法和容量法的操作都過于繁瑣,比色法靈敏度低。所以建立新的簡捷快速準確的碘的測定方法十分重要。
碘的電負性小,在不同介質中行為差別大,在使用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定時記憶效應嚴重,固本文采用稀氨水清洗系統(tǒng),來消除記憶效應,用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定水中碘[6],直接進樣無需前處理,快捷簡便,檢出限低,線性范圍寬,對低含量的碘測定準確度高。
電感耦合等離子體質譜儀i CAP Q(美國Thermo Fisher公司);UPH-1-40L純水機(成都超純科技有限公司)。
實驗用水為用純水機制備的電阻率為18MΩ·cm的高純水
碘標準儲備液(國家標準物質研究中心):1.000g/L;
碘標準溶液系列:將碘的標準儲備液逐級稀釋,用純水做溶劑,配制成碘的質量濃度分別為0.0、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0μg/L的標準系列;
氨水:0.5%(體積分數),由優(yōu)級純的氨水配制而成;
Rh、Re內標溶液:10μg/L,使用前純水將Rh、Re標準儲備液(國家標準物質研究中心)逐級稀釋而成;
儀器調試溶液:Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U 混合溶液,各元素質量濃度均為1.0μg/L,介質為2%(體積分數)HNO3和0.5%(體積分數)HCl。
為減少干擾,使用調諧液對儀器進行調諧,得到最優(yōu)化的儀器分析條件,見表1。
表1 ICP-MS儀器工作參數
按照《生活飲用水標準檢驗方法 水樣的采集與保存》GB/T 5750.2—2006采集3份水樣(均來自陜西西安地區(qū)生活飲用水),取10ml用ICP-MS直接進樣檢測。若采集來的水樣有肉眼可見的懸浮物或其他雜質,則需使用0.45μm的水系針筒式濾膜過濾器過濾后再測定。在儀器抽真空度達到要求后,點火預熱,使用調諧液調節(jié)儀器,待靈敏度、雙電荷、氧化物、分辨率等各項指標達到要求后,編輯測定方法選擇127碘元素,引入Rh、Re作為在線內標,并用0.5%的氨水作為清洗液,在每次進樣完成后,用清洗液清洗系統(tǒng)20s,以消除記憶效應,分別測定試劑空白,標準系列和樣品。
以碘的質量濃度為橫坐標,其對應的質譜強度為縱坐標繪制標準曲線,如圖1所示,線性方程的相關系數為0.9999,線性關系較好。信號強度高,靈敏度高,滿足實驗要求。
圖1 碘元素標準曲線
將試劑空白連續(xù)測試12次,將12次空白溶液信號的3倍標準偏差標準曲線斜率的比值計算方法的檢出限,得到碘元素的儀器檢出限為0.09μg/L。
通過對采集來的4組自來水和水源水的6次平行測定,測定結果如表2所示,得相對標準偏差(RSD)均<5%,精密度良好。
分別向4組樣品中加入低、中、高濃度的碘標準溶液,進樣3次求得平均值,進行回收率的測定,測定結果如表3所示,樣品的加標回收率在98.2%~103.0%之間。
表2 方法精密度
表3 方法回收率
由于碘在水中容易被一些氧化物所氧化而造成揮發(fā),所以樣品應該在采集后24h內完成測定。通過向水中加入銅、鐵、溴、銀等元素進行干擾試驗,發(fā)現(xiàn)測定結果與加入前并沒有顯著差異。
文章采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)直接進樣,并用0.5%的氨水清洗進樣系統(tǒng),此法操作簡捷,干擾少,分析速度快,方法檢出限低,為0.09μg/L,測定線性范圍快,對不同濃度的樣品測定,相對標準偏差在1.97%~3.47%之間,精密度較好,加標回收法反應準確度,回收率在98.2%~103.0%之間,所以此方法對水中碘元素的測定行之有效。