ICPMS的前处理7大法宝及应用案例

　　具体到ICP-MS分析的时候，前处理显得就更为重要了，因为它对基体的耐受性要比原子吸收、原子荧光等要差些。合适的前处理方法不但能保证你的测试结果的准确性，也能减小分析对仪器造成的伤害，同时小析姐也会分享一个我们常见的实验作为案例分享。
　　下面介绍下一些无机分析的前处理方法。如下图，这个分类是简单的归纳，有些可能互相包含，但是为了叙述方便暂且如此吧，高手轻拍！
　　一、稀释法
　　很多人可能会说这也叫前处理吗？
　　没错，这是比较省时的前处理，但是如果你说它容易的话说明你确实还处于无机分析的初级阶段。有的样品可不经复杂的预处理过程，如血清、组织液等本身为液体的样品，在测定其中的金属元素含量时，可用水、稀酸溶液、含表面活性剂（如Triton X-100）或有机溶剂（如正丁醇、乙酸乙酯）的水溶液简单稀释后测定。
　　二、酸提取
　　用酸溶液直接从样品中提取待测成分，不需完全分解破坏有机物，只需将待测成分定量转移到溶液中，故所用试剂量比较少，处理过程简单，处理条件温和，空白值低且造成待测成分损失或污染的可能性小。
　　但需注意基体干扰和提取效率是否能达到分析要求。
　　三、矿物化法
　　无机分析中应用较为广泛的方法，一般习惯叫消化法。可分为干法和湿法两种。这种方法基本上消灭了样品中的有机物，故曰矿物化。因为绝大多数样品都是以有机物的形式存在的，消化的目的是用以破坏和分解样品本身的有机成分，使被检的无机离子分离出来。
　　湿法消化指在加热条件下，用氧化性强酸、或混合酸，破坏和分解有机物，适用于大多数样品。常用的酸有硝酸、盐酸、高氯酸以及它们的混合，常用的混酸比例为硝酸+高氯酸=4+1或5+1，特殊行业会用到硫酸和氢氟酸。
　　但是干法消化对于一些低温元素是不适用的， 如铅、镉、汞等，它们在高温下很容易损失。即便是高温元素，有些也是不适用于干法的，如测定铁元素的时候，样品在灰化过程中铁很有可能转化成四氧化三铁，稀酸打不开，结果往往容易偏低。
　　比如国标中对奶粉中钙铁锌等检测的时候，推荐的干法往往易导致铁的结果偏低。所以，干法实际应用中不推荐。
　　四、加压分解法
　　严格意上讲这也是矿物化法的一种。其实际上是将样品置于密闭容器中，利用压力以提高酸的沸点以加速样品中有机物的破坏。
　　与常压下的湿消化相比， 加压分解法的优点 是提高了酸的利用率；有效防止了易挥发性元素的挥发损失；减小了空白值和降低了污染的可能性；处理温度比较低，一般不超过150℃，节约能源。
　　但样品处理量较小，通常少于0.5g。对于低含量待测元素，为了达到其检测的目的可能需要讲消解液合并，更容易被检出。
　　五、微波消解
　　严格意义上讲这也属于矿物化法的一种。
　　微波消解法处理样品速度快、一般3min－4min即可将样品完全分解；试剂消耗量小、空白值低；消化容器密闭，材料和试剂无挥发损失，对环境污染小、节约能源、易于自动化,并且样品制备精密度高。
　　缺点是同样取样量小，一般不超过0.5g。不过现在出现了超级微波，据称可一取样到1g甚至以上。
　　六、酶分解法
　　利用酶分解蛋白质而进行样品处理的方法称为酶分解法，这类方法特别适于生物样品。  其优点是作用条件温和，因而能有效防止待测物的挥发损失；
　　另一特点是它可维持金属离子原有价态，因而可进行形态学分析；
　　例如，将胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶的混合溶液与肉作用，于pH7.8和37℃下水解蛋白质，可测定样品中的Cr(Ⅵ)和Cr(III)。
　　七、紫外辐射消化法
　　这是一种利用紫外线辐射消化样品的方法，有自动化的仪器，比如在消解血样时取样品0.05ml，置带盖的石英管中，每管加入0.1ml～0.2ml高氯酸－过氧化氢，或高氯酸－硝酸（1＋1）混合酸，混匀后，放入机内，开启紫外线辐射装置，直至样品无色为止。该法具有需样量少、空白值低、自动操作等优点，适用于血样中痕量金属分析的预处理。
　　如果大家用原子荧光和液相联机做金属的形态分析的话，可能会比较熟悉，因为这个消解步骤被集成到了整个分析过程当中。  测定饮用水中碘含量的案例分享
　　碘是具有重要生物效应的微量元素，也是人体必需的微量元素之一。碘与人体的生长发育、新陈代谢密切相关，特别对大脑的发育有很重要的作用，主要功能是促进甲状腺素的合成。
　　碘缺乏或过多时机体均会出现一系列的功能、形态和代谢障碍，严重的会导致脑损伤。中国是人群碘缺乏严重的国家之一, 根据以往调查, 地方性甲状腺肿病区的水中碘一般都低于5 mg/L。反之，如果饮用水中的碘含量大于150mg/L，同样也会危害人体健康。
　　因此快速准确测定饮用水中的碘具有重要意义。相关的饮用水标准中，GB 8537-2008《饮用天然矿泉水》将碘化物列为矿泉水的可选界限指标之一（≥0.20mg/L）。  饮用水中碘测定方法的局限性
　　要了解饮用水中碘测定的局限性，我们先要了解有关碘的测定方法。GB/T 5750.5-2006《生活饮用水标准检验方法无机非金属指标》和GB/T 8538-2008《饮用天然矿泉水检验方法》中，水中碘化物的检测方法主要有： 硫酸铈催化分光光度法、高浓度碘化物比色法、高浓度碘化物容量法、气相色谱法和离子色谱法。 但催化分光光度法中，温度及反应时间等条件对结果影响较大，且银、汞离子会产生干扰，并用到剧毒试剂，给环境和人体健康带来危害；气相色谱法操作较为繁琐；离子色谱法线性范围较窄；高浓度碘化物比色法和容量法存在灵敏度低等问题。
　　为了让大家更好地学习，小析姐特地做了下图。
　　ICP-MS法测定水中碘的优点
　　既然方法有局限性，那自然要研究出优化的方法。 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是最近发展起来的一种用于痕量元素测定的方法， ICP-MS具有检出限低、线性范围宽、基体干扰少、分析精密度高等优点，是目前痕量元素分析的最优方法 ，因此，本实验室建立了ICP-MS测定饮用水中碘元素的方法。 测定步骤
　　1、样品前处理：取5.00 mL水样，加入0.1 mL25%四甲基氢氧化铵，用水定容至10.0 mL后，即可上机测试。
　　2、上机测试：开机，当仪器真空度达到要求时，用调谐液调整仪器各项指标，使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标达到测定要求后，建立方法，选择碘的测定质量数127，内标Te的质量数为128，引入在线内标溶液，观测内标灵敏度，符合要求后，将试剂空白、标准系列、样品溶液分别引入仪器测定。  线性范围和检出限
　　线性范围（mg/L）
　　检出限（mg/L）
　　1-100
　　0.1
　　测定要点
　　碘在酸性介质中稳定性较差，且在ICP-MS中记忆效应明显，因此，测定时可在标液和水中加入碱来避免这一问题，本实验室选择0.25%四甲基氢氧化铵作为实验介质。 也可采用水配置标液，样品不进行前处理，但测定时采用四甲基氢氧化铵或氢氧化钠溶液作为清洗剂。
　　近年来，随着人类环保意识的觉醒，环境中有毒有害的元素的检测越来越受到重视，作为元素检测的近年来备受瞩目的ICP-MS/MS技术，可以用来鉴定被测物质的元素（或离子）组成，测定各组分间（各种化学成分）量的关系，俨然已成环境实验室里必备仪器设备。所以，为了广大实验室用户更好地学习环境元素分析检测知识，以及ICP-MS/MS的使用知识，实验与分析平台别特举办本次环境元素杂质分析检测技术专题公开课，邀请专家、学者与大家一起研究、讨论当下最前言的环境元素分析检测技术及仪器设备使用知识。