鍋爐用水中痕量銅、鐵、鈉、鈣、鎂含量的測定(ICP-MS)法
鍋爐用水中痕量銅、鐵、鈉、鈣、鎂含量的測定(ICP-MS)法
本文描述了鍋爐用水和冷卻水中痕量銅﹑鐵、鈉、鈣、鎂含量的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法。本文件適用于鍋爐用水和冷卻水中痕量銅、鐵、鈉、鈣、鎂含量的測定。測定范圍:銅含量0.1 pug/L~1 000 ug/L、鐵含量5 ug/L~1 000 ug/L、鈉含量10 ug/L~1 000 ug/L、鈣含量10 pg/L～1 000 ug/L,鎂含量1 ug/L~1 000 ug/L,超過1 000 ug/L時應(yīng)稀釋后測定。
方案依據(jù)GB/T 41330——2022
方法原理
試樣溶液中待測元素經(jīng)霧化系統(tǒng)霧化后形成氣溶膠,由載氣帶入等離子體炬焰中,在高溫和惰性氣體中被充分蒸發(fā)、解離、原子化和電離,轉(zhuǎn)化為帶正電荷的離子,經(jīng)離子采集系統(tǒng)進入質(zhì)譜儀,質(zhì)譜儀根據(jù)離子的質(zhì)量電荷比(質(zhì)荷比)進行分離。各待測元素的質(zhì)譜響應(yīng)值與其在樣品中的濃度成正比,從而對各元素進行定量分析。
試劑或材料
除非另有規(guī)定,僅使用優(yōu)級純及以上試劑。
水:符合GB/T33087——2016中儀器分析用高純水的規(guī)定。
試驗中所需雜質(zhì)標準溶液,在沒有注明其他要求時,均按GB/T 602的規(guī)定制備或選用市售標準溶液。
硝酸:光譜純。
鹽酸:光譜純。
鹽酸溶液:1＋1。
硝酸溶液;1＋1。
硝酸溶液:1+99。
銅標準貯備溶液Ⅰ: 1 000 mg/L。稱取1.000 g金屬銅,精確至0.2 mg。在50 mL鹽酸溶液中加熱至全部溶解,冷卻后轉(zhuǎn)移至1000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度?；蜻x用市售標準溶液。
銅標準貯備溶液Ⅱ:100 mg/L。
鐵標準貯備溶液Ⅰ:1 000 mg/L。稱取1.000 g金屬鐵,精確至0.2 mg。在 100 mL鹽酸溶液中加熱至全部溶解后,冷卻后轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度。或選用市售標準溶液。鐵標準貯備溶液Ⅱ:100 mg/L。
鈉標準貯備溶液Ⅰ:1 000 mg/L。稱取2.542g預(yù)先于500 ℃~600℃灼燒至恒量的基準氯化鈉,精確至0.2 mg,溶于水,轉(zhuǎn)移至1000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻?；蜻x用市售標準溶液。
鈉標準貯備溶液Ⅱ:100 mg/L。
鈣標準貯備溶液Ⅰ:1000 mg/L。稱取2.500g 預(yù)先于105 ℃~110 ℃干燥至恒量的優(yōu)級純碳酸鈣,精確至0.2 mg。置于100 mL燒杯中,加入 50 mL水,10 mL鹽酸,溶解后轉(zhuǎn)移至1 000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻?；蜻x用市售標準溶液。
鈣標準貯備溶液Ⅱ:100 mg/L。
鎂標準貯備溶液Ⅰ:1000 mg/L。稱取1.660g預(yù)先于800℃士50℃灼燒至恒量的優(yōu)級純氧化鎂,精確至0.2 mg。置于100 mL燒杯中,加入少量水使樣品潤濕,加入25 mL鹽酸,溶解后轉(zhuǎn)移至1000 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。或選用市售標準溶液。
鎂標準貯備溶液Ⅱ:100mg/L。
混合標準貯備溶液;可購買有證混合標準溶液,也可根據(jù)元素間相互干擾的情況.標準溶液的性質(zhì)以及待測元素的含量,將各元素標準貯備溶液Ⅰ或Ⅱ分組配制成混合標準貯備溶液,保存在密封的聚乙烯或聚丙烯瓶中。
混合標準溶液:10 mg/L。移取10.00 mL銅、鐵、鈉,鈣、鎂標準貯備溶液Ⅱ,置于100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(1＋99)稀釋至刻度,搖勻。該溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。
內(nèi)標標準貯備溶液:10 mg/L或1 mg/L,市售。宜選用*Li、5Sc,"Ge為內(nèi)標元素,各待測元素的質(zhì)量數(shù)對應(yīng)內(nèi)標物的選擇見附錄A。
內(nèi)標標準溶液:根據(jù)儀器說明書的要求,用硝酸溶液(1＋99)稀釋內(nèi)標貯備溶液至合適的濃度。質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液:1 ug/L或10 ug/L,也可采用儀器說明書推薦的其他濃度。宜選用含有鋰(Li),釔(Y),鍍(Be),鎂(Mg)、鈷(Co)、銦(In)、鉈(TI)、鉛(Pb)和鉍(Bi)元素的標準溶液為質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液。
氬氣:純度不低于99.999%。
氮氣:純度不低于99.999 %。
微孔濾膜;醋酸纖維素濾膜,孔徑為0.45 m.
儀器設(shè)備
美析ICP-MS6880電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),宜配置碰撞/反應(yīng)池。
消解設(shè)備:溫控電熱板或微波消解儀或石墨消解儀。
采樣瓶:材質(zhì)為高密度聚丙烯、高密度聚乙烯或氟化聚乙烯丙烯(FEP)。瓶體及瓶蓋的材料不應(yīng)含有或可浸出任何被測元素。
燒杯:材質(zhì)為聚四氟乙烯,100 mL或250 mL。
容量瓶:材質(zhì)為聚丙烯、可熔性聚四氟乙烯(PFA)或石英。
試驗步驟
通則
環(huán)境要求:儀器環(huán)境中0.5pum粒徑以上的粒子數(shù)宜在3.5×10個/m3以下,或按照儀器說明書的安裝條件控制。
除非另有說明,應(yīng)按照以下步驟對試驗中使用的所有玻璃和塑料容器進行清洗:
a)在使用前,容器需在硝酸溶液(1＋99)中浸泡至少24 h;
b)至少用水沖洗三次。
聚酰胺容器不可用酸浸泡。
盛放過高濃度金屬離子溶液的容器不可再用于痕量元素的分析測定。
采樣方法
采樣前,向采樣瓶中加入硝酸溶液(1+1)(每100 mL水樣加1 mL硝酸溶液(1＋1)),采取水樣后立即搖勻。酸化后水樣酸度應(yīng)與校準曲線溶液一致。堿性水樣可增加酸量,使樣品的pH值小于2.0。水樣的采集方法與存放應(yīng)符合GB/T 6907的規(guī)定。
樣品制備
當水樣中懸浮物較多時,應(yīng)用0.45 pum濾膜過濾,棄去初始的50 mL濾液,用少量濾液清洗采樣瓶,收集濾液保存于采樣瓶內(nèi),該樣品可放置14 d.
當樣品中化學(xué)需氧量(COD)的含量大于100 mg/L時,應(yīng)準確移取40 mL(或視樣品待測元素濃度調(diào)整)水樣于聚四氟乙烯燒杯中,加入2.0 mL硝酸和1.0 mL鹽酸,蓋上表面皿,加熱微沸約30 min，直至消解完全;或?qū)⒓铀岷蟮臉悠分糜谙夤拗?/span>,在微波消解儀或石墨消解儀上于150℃消解30 min,轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中,用水定容至刻線,搖勻。以同樣的處理方式制備空白試驗溶液。
校準溶液的制備
根據(jù)樣品中待測元素的含量范圍,選擇合適的校準溶液系列。
移取適量混合標準溶液置于8個100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(1＋99)稀釋至刻度,搖勻,得到濃度為0.0 ug/L，5.0 ug/L，10.0 ug/L，20.0 pg/L,40.0 ug/L，60.0 pg/L,80.0 ug/L,100.0 pug/L的低濃度系列校準溶液。
移取適量混合標準溶液置于8個100 mL容量瓶中,用硝酸溶液(1＋99）稀釋至刻度﹐搖勻,得到濃度為0 ug/L，50 ug/L，100 ug/L, 200 ug/L，400 ug/L，600 ug/L,800 ug/L,1 000 ug/L的高濃度系列校準溶液。
內(nèi)標標準溶液可直接加人校準溶液中,也可在樣品霧化之前通過蠕動泵自動加入。
可根據(jù)樣品中待測元素的實際濃度調(diào)整校準溶液的濃度范圍。
測定
儀器準備
點燃等離子體后,按照儀器使用說明書設(shè)置最佳工作條件。用質(zhì)譜儀調(diào)諧溶液調(diào)整儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等各項指標,符合要求后進樣測定。
校準曲線的繪制
儀器符合要求后,依次測定校準溶液。以待測元素信號與內(nèi)標信號的比值為縱坐標,相對應(yīng)的元素的質(zhì)量濃度(ug/L)為橫坐標,繪制校準曲線并計算回歸方程,相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.995.
試樣的測定
每個樣品測定前,先用硝酸溶液沖洗系統(tǒng)至信號穩(wěn)定。樣品測定時應(yīng)加入與校準曲線相同量的內(nèi)標標準溶液。每個樣品平行測定兩次,取算術(shù)平均值為測定結(jié)果。如果待測元素的含量超出校準曲線的范圍,應(yīng)用硝酸溶液(1＋99)稀釋后重新測定,記錄稀釋倍數(shù)(f)。樣品溶液存在多原子離子干擾時,可根據(jù)儀器推薦條件,通過碰撞模式進行校正。
同時測定空白試驗溶液。
結(jié)果計算
試樣中待測元素的含量以質(zhì)量濃度(p)計,數(shù)值以微克每升(pg/L)表示,按公式(1)計算:
式中:
ρ1——從校準曲線得到的待測元素的質(zhì)量濃度的數(shù)值,單位為微克每升(ug/L);。
ρ0——空白試驗溶液中待測元素的質(zhì)量濃度的數(shù)值,單位為微克每升(ug/L);
f ——樣品的稀釋倍數(shù)(無稀釋時f=1).
儀器參數(shù)
美析ICP-MS6880電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的儀器參數(shù)
1.產(chǎn)品介紹
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (簡稱ICP-MS），是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新的微量、痕量和超痕量元素分析技術(shù)。ICP-MS可測定元素周期表中大部分元素，且具有極低的檢出限、極寬的動態(tài)線性范圍、譜線簡單、干擾少、精密度高、分析速度快等性能優(yōu)勢。
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上海美析儀器公司簡介
上海美析儀器有限公司(以下簡稱美析)，是一家具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)企業(yè)，美析的創(chuàng)業(yè)理念“科技——因你改變”，并以此為企業(yè)宗旨，不斷探究、果敢創(chuàng)新。特別是在分析測試儀器領(lǐng)域，不斷開發(fā)出先進的產(chǎn)品，使美析成為優(yōu)質(zhì)儀器資源的供應(yīng)者。
美析主營光譜類儀器可見分光光度計、紫外可見分光光度計、原子吸收光譜儀、超微量分光光度計、原子熒光光度計、ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、ICP電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，目前，我們的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于有機化學(xué)、無機化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、石油、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。同時美析利用在產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計、電氣應(yīng)用和軟件開發(fā)方面積累的豐富經(jīng)驗，結(jié)合市場的需求，近期將陸續(xù)推出一批分析類儀器。
美析的總部及生產(chǎn)基地設(shè)在上海，營銷中心設(shè)在北京，并在江蘇、上海、山東三地建有研發(fā)基地。為充分利用各地的智力資源，美析與國內(nèi)外的部分科研單位也進行了深層次的科研合作，不斷將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。為更好的服務(wù)于廣大客戶，美析儀器國內(nèi)設(shè)有12家辦事機構(gòu)，度身定制符合您需求的應(yīng)用解決方案，提高產(chǎn)品的附加值。在不斷服務(wù)國內(nèi)用戶的同時，美析也與20多個國家的分銷機構(gòu)建立了深度的戰(zhàn)略合作關(guān)系。
（美析儀器不僅僅只是一家高新技術(shù)認證企業(yè)，更通過了CE認證、FCC認證、RoHS認證以及國內(nèi)多項資質(zhì)審查認證，并有著多項自行研發(fā)的光譜類專利版權(quán)等等）
