电感耦合等离子质谱法测定水中硼元素消除记忆效应

李梅英

【摘要】硼在自然界中含量相当丰富，通常以硼酸、硼酸盐或硼硅酸盐矿的形式存在，无论是地下水、地表水中都含有一定量的硼，在用电感耦合等离子质谱法测定水中硼时，记忆效应很明显，如果不消除记忆效应，测定值经常偏高。消除记忆效应最简单的方法是对仪器的管路进行清洗，用纯水清洗仪器管路能够消除硼的记忆效应，并有最佳清洗时间。硼元素测定由高浓度到低浓度，在0.10mg/l到0.30mg/l范围内，纯水清洗1分钟后，相对误差能低于5%；由低浓度到高浓度，记忆效应小，可以不经清洗直接测定。

【关键词】硼；清洗时间；记忆效应

1、主要仪器及试剂

安捷伦电感耦合等离子质谱仪7700x（无自动进样器）；硼标准溶液（100mg/）；硼质量控制样品（稀释25倍后，浓度为1.20mg/）；纯水。

2、仪器分析条件

氦气压力：0.06Mpa

氩气压力：700Kpa

水循环压力：56psi

排风量：6m3/min

等离子气流量：15L/min

载气流量：1.00L/min

辅助气流量：1.00L/min

3、实验步骤

3.1 配制试剂

3.1.1 配制硼标准系列。吸取100mg/l硼标准溶液，用纯水稀释配制成0.00，0.05，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30mg/l标准系列。

3.1.2 配制硼质量控制样品。硼质量控制样品用纯水稀釋250倍，配制成浓度为0.12mg/l质量控制样品。

3.2 测定样品

3.2.1 绘制标准曲线。按电感耦合等离子质谱仪仪器操作规程，依次测定0.00，0.05，0.10，0.15，0.20，0.25，0.30mg/l硼标准样品，以每秒计数（CPS）对浓度绘制标准曲线，标准曲线方程为y=55.7009*x+94.0733，相关系数为0.9999。

3.2.2 标准样品由高浓度到低浓度。测定0.30mg/l硼标准样品后，测定0.10mg/l硼标准样品。在测定完硼标准曲线最后一个0.30mg/l标准样品后，先不清洗管路，直接测定0.10mg/l硼标准样品，然后设定不同的时间，用纯水对仪器管路进行清洗，之后测定0.10mg/l硼标准样品，测定结果及相对误差如表1，清洗时间与相对误差的关系如图1。

由图1可以看出，0.10mg/l硼标准样品实测值，在清洗1分钟后，相对误差最低，不清洗或清洗时间超过1分钟后，相对误差较高。

3.2.3 标准样品由高浓度到低浓度。测定0.25mg/l硼标准样品后，测定0.20mg/l硼标准样品。仪器管路经纯水充分清洗后，测定0.250mg/l硼标准标准样品，实测浓度为0.252mg/l，相对误差0.8%，然后设计不同的清洗时间，测定0.20mg/l硼标准标准样品，测定结果及相对误差如表2所示，清洗时间与相对误差的关系如图2。

由图2可以看出，0.20mg/l硼标准样品的实测值，在清洗1分钟后，相对误差已低于5%，在清洗2分钟后，相对误差最低，不清洗或清洗时间超过2分钟后，相对误差较高。

3.2.4 标准样品浓度由低浓度到高浓度。仪器管路经充分纯水清洗后，先测定低浓度0.10mg/l硼标准样品，紧接着测定0.15mg/l硼标准样品，此过程完毕后，经充分清洗，再进行下一次测定。

由表3可看出，仪器管路充分清洗后，0.10mg/l硼标准样品实测值基本上能维持在0.105mg/l，相对误差大多维持在5%，不经纯水清洗，直接测定0.15mg/l硼标准样品的相对误差能在5%以下，由此可得出，先测定低浓度，再测定高浓度样品，可以不经清洗直接测定。

3.2.5 验证3.2.2，3.2.3，3.2.4实验结论。根据3.2.2，3.2.3，3.2.4实验结论，先测定纯水，再测定0.10mg/l硼标准样品，再测定0.15 mg/l硼标准样品，绘制一条由3个标准点拟合的标准曲线，0.12mg/l硼质量控制样品正好在此曲线范围内。标准曲线测定完后，经清洗1分钟后，测定0.12mg/l硼质量控制样品。此过程完毕后，经充分清洗，再进行下一次测定。0.12mg/l硼质量控制样品测定结果如表4。

由表4可看出，0.12mg/l硼标准样品实测值的相对误差均在5%以内，与3.2.2，3.2.3，3.2.4实验结论相符。

4、实验结论及探讨

（1）在测定硼元素时，由低浓度到高浓度，记忆效应小，可以不经清洗直接测定，对结果影响不大。

（2）在测定硼元素时，由高浓度到低浓度，记忆效应强，要经清洗后，再进行低浓度的测量，纯水清洗有最佳清洗时间，并不是越长越好。因为清洗时间越长，机器的状态会有变化，所以在测定样品过程中，清洗时间并不是越长越好。

（3）硼元素测定由高浓度到低浓度，在0.10mg/l到0.30mg/l范围内，纯水清洗1分钟后，相对误差能低于5%。

（4）在平时的检测中，做完标准曲线后，最后一个标准样品的浓度较高，应进行清洗后，再进行样品的测定。在样品检测中，检测完高浓度样品，也应进行清洗，再进行下一个样品的测定。

（5）本文旨在找出最佳清洗时间，所以采用了纯水为介质，纯水清洗仪器管路，水样检测中，常常用稀硝酸作为介质配制样品及进行清洗，清洗时间可能会略有不同。硼的的浓度高于0.30mg/l时，洗时间也可能会略有不同。

参考文献：

[1]《生活饮用水卫生标准 生活饮用水标准检验方法》