ICS 07.060 A 44 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 2127.4—2014 区域地球化学调查样品分析方法 第 4 部分：等离子体质谱法多元素含量的 测定 Analysis methods of regional reochemical survey samples Part 4: Determination of multi-element content by ICP-MS 文稿版次选择 2014 - 06 - 24 发布 安徽省质量技术监督局 2014 - 07 - 24 实施 发 布 DB34/T 2127.4—2014 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 《区域地球化学调查样品分析方法》系列标准由 12 部分组成。分别为： ——第 1 部分：总则； ——第 2 部分：X 射线荧光光谱法多元素含量的测定； ——第 3 部分：电感耦合等离子体光谱法多元素含量的测定； ——第 4 部分：等离子体质谱法多元素含量的测定； ——第 5 部分：泡塑吸附-等离子体质谱法金含量的测定； ——第 6 部分：泡塑吸附-石墨炉原子吸收光谱法金含量的测定； ——第 7 部分：原子荧光光谱法砷、锑、铋、汞含量的测定； ——第 8 部分：火焰原子吸收法多元素含量的测定； ——第 9 部分：催化极谱法钨、钼含量的测定； ——第 10 部分：离子选择电极法氟含量的测定； ——第 11 部分：发射光谱法银、硼、锡、铅含量的测定； ——第 12 部分：活性炭吸附-发射光谱法金含量的测定。 本部分为第 4 部分。 本标准涉及的规范性引用文件和术语见第 1 部分。 本标准由安徽省国土资源厅提出并归口。 本标准由安徽省地质实验研究所（国土资源部合肥矿产资源监督检测中心）负责起草。 本标准主要起草人：赵玲、时晓露、刘瑱、马玲。 I DB34/T 2127.4—2014 区域地球化学调查样品分析方法 第 4 部分：等离子体质谱法多元素含量的测定 警告——适用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问 题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本标准规定了区域地球化学调查样品等离子体质谱法多元素的测定方法。 本标准适用于区域地球化学调查样品中土壤和水系沉积物的锂、铍、钪、钴、镍、铜、锌、砷、钼、 镉、锑、镧、铈、铊、铅、铋、钍、铀等 18 种元素的测定。 2 本分析方法检出限 见表1。 表1 各元素的检出限 3 分析元素 检出限(mg/kg) 分析元素 检出限(mg/kg) Li 0.07 Cd 0.02 Be 0.01 Sb 0.06 Sc 0.03 La 0.10 Co 0.03 Ce 0.10 Ni 0.7 Tl 0.01 Cu 0.8 Pb 0.3 Zn 0.8 Bi 0.02 As 2.3 Th 0.03 Mo 0.1 U 0.01 原理 试料用硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸分解，赶尽高氯酸和氢氟酸，王水(1+1)溶解残渣，定容。将 试液引入电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)等离子体中，进行原子化和电离，待测元素产生的单电荷正 离子，在一系列透镜的作用下，聚焦偏转至检测器上，测定其相应同位素的计数值，与校准曲线比较进 行定量测定。 4 试剂和材料 4.1 高纯水(H2O) 1 DB34/T 2127.4—2014 经过离子交换纯化系统纯化，电阻率＞18.2 MΩ·cm。 4.2 盐酸 HCl,ρ=1.19 g/mL，UP 级。 4.3 硝酸 HNO3,ρ=1.42 g/mL，UP 级。 4.4 高氯酸 HClO4,ρ=1.68 g/mL，UP 级。 警告——高氯酸具有强氧化性,遇还原性物质或撞击可爆炸。操作时轻拿轻放，戴手套，防止皮肤 接触。通风橱需定期清洗，以防爆炸。 4.5 氢氟酸 HF,ρ=1.16 g/mL，UP 级。 警告——氢氟酸有毒，并有腐蚀性，操作时戴手套，防止皮肤接触。 4.6 王水(1+1) 三份盐酸(3.2)和一份硝酸(3.3)混合后加入同等体积的水(3.1)。 4.7 单元素标准储备溶液 购买或自行配制，具体配制方法参见附录A。 4.8 多元素混合标准储备溶液 直接分取单元素标准储备溶液(3.7中附录A.1～A.20)配制成如表2所示多元素混合标准储备溶液， 也可用市售多元素混合标准储备溶液进行稀释得到，为尽量保证校准曲线与试料溶液的基体一致性，最 后稀释所得多元素混合标准储备溶液的介质应为φ(王水)=3％。 考虑区域地球化学样品中各元素的含量以及各元素间的相容性和稳定性，将多元素混合标准储备溶 液分成 A、B、C、D 四个体系，见表2。 表2 多元素混合标准储备溶液 S0 S1 S2 S3 序号 元素（B） A Li Be Co Ni Mo Bi Tl U 0.00 0.10 1.00 10.00 B Sc Cu Zn As La Ce Th Pb 0.00 0.50 5.00 50.00 C Sb 0.00 0.05 0.50 5.00 D Cd Sn 0.00 0.05 0.50 5.00 -1 ρ(B)/(μg•L ) 注：Sn 为测定 Cd 的干扰监测元素 4.9 内标元素混合标准溶液 直接分取铑和铼单元素标准储备溶液(3.7中附录A.21～A.22)配制成内标元素混合溶液，φ (HNO3)=3％，铑和铼含量均为 10 ng/mL。 2 DB34/T 2127.4—2014 4.10 清洗溶液 配制硝酸(3.3)溶液(2+98)用于测定试液时清洗仪器。 4.11 单元素干扰溶液 直接分取单元素标准储备溶液(3.7中附录A.20)配制表3 所示单元素干扰溶液,介质为φ(王 水)=3％。 表3 单元素干扰溶液 序号 元素（B） E Sn S0 S1 S2 S3 S4 20.00 100.00 -1 ρ（B）/(μg•L ) 0.00 0.20 2.00 4.12 调谐溶液 直接分取单元素标准储备溶液(3.7中附录A.1、A.4、A.23、A.19)配制成 Li、Co、In、U 的混合溶 液，φ(HNO3)=3％，ρ(B)=1.00 ng/mL。 4.13 氩气 高纯级（氩质量分数≥99.99％）。 5 仪器 5.1 分析天平 Ⅲ 级，感量 0.1 mg。 5.2 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS） 5.3 干燥箱 最高温度 250℃。 5.4 温控式电热板 最高温度 400℃。 6 试样 试样粒径应小于 0.074 mm。 7 分析步骤 7.1 试料 称取试样 0.05 g ± 0.1 mg。 7.2 试料分解 3 DB34/T 2127.4—2014 7.2.1 将试料置于聚四氟乙烯坩埚中,并用少量水(3.1)润湿。 7.2.2 依次加入 3 mL 盐酸(3.2)、3 mL 硝酸(3.3)，在控温电热板(4.4)上 150℃加热 0.5 小时后取 下，稍冷，依次加入 3 mL 氢氟酸(3.5)，1 mL 高氯酸(3.4)，重新置于控温电热板(4.4)上 150℃加热 1 小时后，升温至 230℃，保持 1 小时后，升至高温待高氯酸烟冒尽。取下，稍冷，沿坩埚内壁吹水，再 次加入 1 mL 高氯酸(3.4)，继续蒸至高氯酸烟冒尽。 7.2.3 趁热加入王水(1+1)（3.6）3 mL 溶解盐类，移至 50 mL 容量瓶定容，摇匀。此溶液直接用于 ICP-MS 测定。 7.3 空白试验 随同试料进行不少于 2 份空白试验。 7.4 测定 7.4.1 按照仪器操作说明书规定条件启动仪器。选择分析元素同位素和内标元素同位素(见表 4)，编 制样品分析表。 表4 分析元素同位素和内标元素同位素表 分析元素同位素 7 内标元素同位素 103 分析元素同位素 114 内标元素同位素 187 Li 9 45 59 60 Rh 103 Rh 103 Rh 103 Sb 139 La 140 Ce 205 Re 187 Re 187 Re 187 Be Rh 103 Cd 121 Re 187 Sc Co 75 65 66 95 Rh 103 Rh 103 Rh 103 103 Tl 208 Pb 209 Bi 232 Re 187 Re 187 Re 187 Ni As Cu Zn Rh Mo Th Re Rh 238 187 U Re 7.4.2 仪器点燃后至少稳定 30 min,用调谐溶液(3.12)进行仪器参数最佳化调试。 7.4.3 在测定过程中利用三通在线分别引入内标元素混合溶液（3.9）以及试料溶液。校准数据采集至 少 3 次，取平均值。每测定一个试料溶液后用清洗溶液(3.10)清洗系统。 7.5 校准曲线的测定与绘制 分别测定校准曲线各点溶液的待测元素同位素的计数值。以待测元素浓度为横坐标，其同位素计数 值为纵坐标，绘制校准曲线。 8 分析结果计算 -6 8.1 各元素 B 含量以质量分数ω(B)计，其数值单位用 mg/kg 或 10 表示，按公式(1)计算试样中待 测元素含量：  B /10 6  103  k     0  V / ms ............................. (1) 式中： -1 ρ —— 从校准曲线上查得试料溶液中元素 B 的量(μg•L )； -1 ρ0 —— 从校准曲线上查得空白溶液中元素 B 的量(μg•L )； V —— 试料溶液定容体积(mL)； ms —— 试料质量(g)； k —— 稀释系数。 8.2 对于其中干扰较为严重的 As、Cd 元素需要进行干扰校正，根据公式(2)计算干扰系数 λ： 4 DB34/T 2127.4—2014    eq / in ....................................... (2) 式中： -1 ρeq —— 干扰物标准溶液测得的相当分析物的等效浓度(μg•L )； -1 ρin —— 干扰元素标准溶液的实际浓度(μg•L )。 8.3 被测元素的真实浓度 ρtr 由公式(3)计算：  tr   gr   in ..................................... (3) 式中： -1 ρt