电感耦合等离子体质谱法测定水中碘元素

孙思瑶 钟慧琴 龚雨梅

(中陕核工业集团综合分析测试中心有限公司，陕西 西安 710025)

0 引言

碘是人类生理机能正常运行所必需的微量元素，碘摄入量不足或碘摄入量过剩都会引起甲状腺疾病[1-2]。当饮用水中碘的含量低于10μg/L时，人群中会容易出现甲肿病[3]，所以饮用水中的碘含量是衡量地区碘营养水平的重要指标。因此对水中的碘的准确测定就尤为重要。目前水中碘的主要分析方法有硫酸铈催化分光光度法、离子色谱法、气相色谱法、比色法、容量法等[4]，但光度法影响因素多且用到剧毒试剂给人体和环境都会带来一定危害，离子色谱法线性范围窄，灵敏度不高[5]，气相色谱法和容量法的操作都过于繁琐，比色法灵敏度低。所以建立新的简捷快速准确的碘的测定方法十分重要。

碘的电负性小，在不同介质中行为差别大，在使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定时记忆效应严重，固本文采用稀氨水清洗系统，来消除记忆效应，用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定水中碘[6]，直接进样无需前处理，快捷简便，检出限低，线性范围宽，对低含量的碘测定准确度高。

1 材料与方法

1.1 仪器

电感耦合等离子体质谱仪i CAP Q(美国Thermo Fisher公司)；UPH-1-40L纯水机(成都超纯科技有限公司)。

1.2 试剂

实验用水为用纯水机制备的电阻率为18MΩ·cm的高纯水

碘标准储备液(国家标准物质研究中心)：1.000g/L；

碘标准溶液系列：将碘的标准储备液逐级稀释，用纯水做溶剂，配制成碘的质量浓度分别为0.0、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0μg/L的标准系列；

氨水：0.5%(体积分数)，由优级纯的氨水配制而成；

Rh、Re内标溶液：10μg/L，使用前纯水将Rh、Re标准储备液(国家标准物质研究中心)逐级稀释而成；

仪器调试溶液：Ba、Bi、Ce、Co、In、Li、U 混合溶液，各元素质量浓度均为1.0μg/L，介质为2%(体积分数)HNO3和0.5%(体积分数)HCl。

1.3 仪器条件

为减少干扰，使用调谐液对仪器进行调谐，得到最优化的仪器分析条件，见表1。

表1 ICP-MS仪器工作参数

1.4 实验方法

按照《生活饮用水标准检验方法 水样的采集与保存》GB/T 5750.2—2006采集3份水样(均来自陕西西安地区生活饮用水)，取10ml用ICP-MS直接进样检测。若采集来的水样有肉眼可见的悬浮物或其他杂质，则需使用0.45μm的水系针筒式滤膜过滤器过滤后再测定。在仪器抽真空度达到要求后，点火预热，使用调谐液调节仪器，待灵敏度、双电荷、氧化物、分辨率等各项指标达到要求后，编辑测定方法选择127碘元素，引入Rh、Re作为在线内标，并用0.5%的氨水作为清洗液，在每次进样完成后，用清洗液清洗系统20s，以消除记忆效应，分别测定试剂空白，标准系列和样品。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

以碘的质量浓度为横坐标，其对应的质谱强度为纵坐标绘制标准曲线，如图1所示，线性方程的相关系数为0.9999，线性关系较好。信号强度高，灵敏度高，满足实验要求。

2.2 检出限

图1 碘元素标准曲线

将试剂空白连续测试12次，将12次空白溶液信号的3倍标准偏差标准曲线斜率的比值计算方法的检出限，得到碘元素的仪器检出限为0.09μg/L。

2.3 精密度

通过对采集来的4组自来水和水源水的6次平行测定，测定结果如表2所示，得相对标准偏差(RSD)均＜5%，精密度良好。

2.4 回收率

分别向4组样品中加入低、中、高浓度的碘标准溶液，进样3次求得平均值，进行回收率的测定，测定结果如表3所示，样品的加标回收率在98.2%～103.0%之间。

表2 方法精密度

表3 方法回收率

2.5 干扰与注意事项

由于碘在水中容易被一些氧化物所氧化而造成挥发，所以样品应该在采集后24h内完成测定。通过向水中加入铜、铁、溴、银等元素进行干扰试验，发现测定结果与加入前并没有显著差异。

3 结语

文章采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)直接进样，并用0.5%的氨水清洗进样系统，此法操作简捷，干扰少，分析速度快，方法检出限低，为0.09μg/L，测定线性范围快，对不同浓度的样品测定，相对标准偏差在1.97%～3.47%之间，精密度较好，加标回收法反应准确度，回收率在98.2%～103.0%之间，所以此方法对水中碘元素的测定行之有效。