ICP-MS在线分析海水 重金属方法 浙江省舟山海洋生态环境监测站 母清林、佘运勇 2017年12月
报告内容 现有海水重金属分析方法比较 在线稀释/预富集-ICP/MS方法分析海水中重金属 小结
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海水重金属常用分析方法 极谱法 原子荧光法 原子吸收法 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES） 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）
ICP-MS分析海水重金属存在的问题 高盐份 低含量 带来的问题 海水的含盐量为3.2-3.8%不等。基体中除了大量的NaCl外，还含有相当量的SO42-，Br-，Ca2+，Mg2+，K+等离子及有机质。 低含量 痕量金属元素基本上都在µg-ng/L水平 带来的问题 等离子体的电离效率 采样锥和截取锥基体沉积，甚至离子透镜系统 多原子离子干扰，如52ArN + 、52ClO +、52ArO + 等对52Cr、51ClO + ; 51HSO + 对51V，54ArN + 、54HClO + 、54ArO + 对54Fe 的干扰
ICP-MS海水样品前处理方法 直接稀释 流动注射 共沉淀 溶剂萃取 螯合离子交换
萃取分离过程 加显色剂溴甲酚绿调pH 取样 100ml 至溶液刚呈蓝色 注：用稀氨水、稀硝酸 加5ml纯水稍振荡 加缓冲液1ml、1ml APDC-DDTC 加5ml乙酸丁酯后振荡 静置分层后弃去下层水相 加5ml纯水稍振荡 注：用稀氨水、稀硝酸 注：除盐份 注：仔细调节pH一致，十分重要 注：待测元素的螯合物进入有机相
静置分层弃去水相 移取3.8ml有机相 加2ml纯水，振荡后静置分层 移去上层有机相，下层水相待测 注：待测元素进入水相中
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seaFast SP3系统 实现海水在线稀释/预浓缩和基体去除； 不需要对海水样品进行前处理直接分析。
seaFast SP3系统示意图
痕量金属富集柱 亚氨基二乙酸（IDA）和乙二胺三乙酸(EDTriA)混合树脂； 对碱金属、碱土金属、阴离子，如Na+, Mg2+, Ca2+, Cl-几乎没有吸附作用,从而实现对海水中基体的去除； 在适宜的pH值下对很多过渡金属元素有极强的螯合作用。
富集柱作用原理
seaFast SP3系统可分析元素
缓冲溶液pH及洗脱溶液酸度优化 缓冲溶液 洗脱溶液 酸度过高：易造成待测物在上柱阶段的流失 酸度过低：对盐分基质的去除效果不佳 试验了5%、10%、15%、20%的硝酸溶液，当洗脱液硝酸浓度大于5%时能实现90%洗脱 选择10%硝酸溶液作为洗脱液
ICP-MS分析模式选择 标准模式: Cd, Pb. KED 模式(He): 采用碰撞的方式打碎多原子离子，分析物信号有所降低 DRC 模式 (NH3): 消除多原子离子干扰，不会降低分析物信号
ICP-MS分析方法
seaFast SP3采样信号 100 ppt
不同盐度内标物回收率 Ga 69 (counts) Y 89 (counts) In 115 (counts) Lu 175 (counts) Bi 209 (counts) 2‰ HNO3 100% 1‰ Salt 95% 96% 94% 90% 3‰ Salt 98% 99% 5‰ Salt 102% 97% 93% 88% 10‰ Salt 87% 83% 15‰ Salt 86% 82% 30‰ Salt 92% 85% 75% 71%
在线稀释/预浓缩内标变化
对直接模式采用基体匹配消除基质干扰 采用10% 高纯NaCl溶液基体匹配 获得更精确的结果 更稳定的内标回收率
分析检测结果
方法加标回收率及精密度
报告内容 现有海水重金属分析方法比较 在线稀释/预富集-ICP/MS方法分析海水中重金属 小结
小结： 1.方法操作简便，实现了海水在线除盐，可实现多元素同时测定。 2.方法检出限低，精密度高，分析准确。 3.方法成本较高。 小结： 1.方法操作简便，实现了海水在线除盐，可实现多元素同时测定。 2.方法检出限低，精密度高，分析准确。 3.方法成本较高。
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