全自动消解仪消解ICP-ms测定多金属矿物中的金属元素含量效果分析

近年来，随着国家对参与有毒有害工作的人员职业病的重视，以及检验检测测试单位及职工对自我的保护意识的加强，以往使用电热板消解样品的方式能耗高、安全性差、增加了之前处理人员接触及吸入强酸的几率。随着检验检测前处理设备自动化的快速发展，全自动消解仪大量应用于相关检验检测行业。电感耦合等离子体质谱仪具有灵敏度高、分析范围广、测试效率高、速度快、可同时测定多种元素等优点。现已广泛应用于地质实验测试、环境污染检测等诸多测试领域。本文着重论述在电感耦合等离子体质谱仪（ICPMS）基础上，利用全自动石墨消解仪对土壤化探样进行前处理并用ICP-MS同时测定样品中七种重金属元素的方法。

1 分析方法

1.1 测试设备及材料

实验中所用测试仪器为Thermo公司的X-SERIES2电感耦合等离子体质谱仪。

前处理设备使用LabTech D-Master自动消解仪。

氩气：高级纯，纯度大于99.99%。

化学试剂：

（1）在分析中均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，所用水符合GB/T 6682分析实验室用水要求。

硝酸（HNO

）：ρ=1.42g/mL。

1.2.1 ICP-MS技术参数

高氯酸(HClO

)：ρ=1.67g/mL。危险——高氯酸是强氧化性物质。

硝酸（1+1）。

使用1ppb质量矫正调谐液，调整矩管水平垂直使其灵敏度最高，通过质量矫正后使用交叉矫正调谐液，通过交叉矫正。同时观察氧化物比值&双电荷离子比值在156CeO/140Ce＜2.0%，Ba++/Ba＜3.0%。

高校中的校园文化，是高校的一道绚丽风景，是影响高校学生成才的重要环境因素。企业文化是在企业的建立和发展过程中形成的具有鲜明个性特征的独特文化。高职院校的学生由于学制的决定，必定要处于二者的文化熏陶之中。因此，高职院校的思想政治教育必须重视两种文化对学生人生观和价值观的重要影响作用。

1.2 仪器基本技术参数

氢氟酸(HF)：ρ=1.13g/mL)。危险——氢氟酸有毒且有腐蚀性，防止皮肤接触。

1.2.2 全自动消解仪主要技术参数

1.3 实验方法

高速公路软土路基的抗剪强度比较低，我国软土的结构若是并未对其转开排水处理，就会导致软土的抗剪强度＜20MPa，软土内部的摩擦角度一般都是20～35°，这样就会使软土的抗剪强度一定程度地下降。不过，我国软土路基通过排水固结可以大大地提升其抗剪强度，若软土的排水固结速度可以保持比较快的速度，那么软土的抗剪强度就会得到大幅度的提升。

（2）空白试验。随同试样进行双份空白试验，所用试剂应取自同一试剂瓶。

在种植区域土壤实施作物轮播，有助于最大限度提高土壤对于养分的利用效率，从而实现对于土壤的有效包养。通常情况下，每50kg大豆种子，其生长发育过程中需要提供3.6kg的氮和1.25kg的氧化钾等养份。所以，如果在相同的区域连续种植大豆种子，各类营养成分则会随着消耗量的增加而迅速损失，使得大豆种子生长得不到充分的养分共计，进而降低成品的质量。而通过轮播方式种植，则能够最大限度降低土壤对于肥力的消耗速度，保证土壤中的肥力成分在中之后快速恢复，进而减少病虫害的影响，降低杂草生长率。

（3）试验。用少量蒸馏水润湿样品，按以下方法条件进行加酸消解，用ICP-MS测定七种重金属元素：钴、镉、镍、铜、铅、铍、锑。

称取100目试样0.1000g。

常见的地质实验测试消解样品主要的酸消解体系有三酸法硝酸-氢氟酸-高氯酸、硝酸-氢氟酸-盐酸，两酸法硝酸-氢氟酸,四酸溶法硝酸-氢氟酸-高氯酸-盐酸。本次实验采用三酸法硝酸-氢氟酸-高氯酸溶法进行消解。步骤1加入HNO

主要是将试样中难溶的物质进行氧化分解。步骤2加入氢氟酸主要是打开土壤，矿石等样品晶格，更好的溶解出相关金属元素。步骤三加入HCLO

，是因为HF会腐蚀ICP-MS玻璃部件，对仪器会造成损坏，利用高氯酸高沸点的特点，对氢氟酸进行赶尽，避免对ICP-MS雾化室等玻璃部件造成损坏。

设定好程序后，在软件上确认好样品位置及数量，启动运行程序，样品消解过程将自动完成。用以上消解方法消解完成的样品冷却后转移至50ml比色管中，用蒸馏水定容至50ml刻度线，摇匀待测。

（4）传统电热板消解。准确称取0.1000g（精确至0.1mg）样品置于30mL聚四氟乙烯坩埚中，用几滴水润湿，加入5mL硝酸，5mL氢氟酸，1ml HClO

加盖，置于控温电热板上于190℃消解1h，用蒸馏水冲洗坩埚壁及坩埚盖。加 入HF 5mL、HNO

5ml和HClO

2Ml加 热10min后关闭电源，加盖放置过夜，待第二天升温至220℃，加热至HClO

烟冒尽。取下，趁热加入硝酸（1+1）2.5mL溶解盐类，再移入50 mL比色管中，超纯水定容，摇匀，澄清待测。同时做样品空白。

1.4 电感耦合等离子体质谱仪工作条件设置

（1）按照仪器说明进行仪器初始化设置。

盐酸纳布啡(Nalbuphine hydrochloride)是阿片受体的激动-拮抗混合型镇痛药，为κ受体激动剂，其镇痛强度与吗啡相当[3]，可用于治疗和预防中度至重度疼痛，尤其对内脏痛具有独特的疗效[4]，且成瘾性小。纳布啡对心血管系统和呼吸抑制作用明显低于其它阿片类药物[5]，并有封顶效应，可拮抗μ受体相关的不良反应如恶心、呕吐、瘙痒等。

（2）仪器调谐。

（1）经上述方法条件使用全自动消解仪对GBW07446、GBW07454、GBW07311质控样进行前处理，所消解样品利用ICP-MS进行测定。结果如下表5-7所示：

联合法是将冷却结晶法和酸沉法结合起来，从正钼酸铵溶液中析出高质量的七钼酸铵产品的一种方法。此法包括四钼酸铵氨溶、正钼酸铵溶液冷却结晶、母液酸沉三个过程。

（1）称取0.1000g试样至50ml聚四氟消解管中，精确至0.1000g。

（2）10ppb

Rh内标、蒸馏水。

整个皖南均是水田漠漠的气象，灵性的，鲜亮的，温润的。合肥地处中原地带，不太适宜江南人的饮食起居。可不是吗？自离开芜湖以后，笔下生涩渐多，文字的灵性几乎荡然无存。

（3）标准溶液。

本次方法使用10ppb

Rh作为内标矫正溶液,在仪器进样过程中，通过仪器三通对样品及内标溶液进行混合后进入等离子体，仪器通过内标强度的变化对测定结果进行矫正。

从整体上看，该语篇有着完整的宏观主位、超主位、宏观新信息、超新信息，具备“显性衔接手段”（张大群2009：97），在情景语境方面及语篇本身上都是连贯的，所以是衔接的。人际意义方面，该语篇的评价呈隐性，评价主要通过概念意义的选择引发。这种隐性评价的激发，更多地是依赖于上下文语境以及评论员和读者共享的情景和文化语境。“句子中的评价越不突出，就越有可能成功操纵读者”（Thompson&Hunston 2000：9）。这样一来，读者就会在不知不觉中受新闻报道者意识形态的影响，“你越意识不到它的存在，它的作用也就越大”（戴炜华，陈宇昀2004：16）。

2 结果测定及对比

仪器点火成功后使用规定调谐液对仪器进行质量矫正及交叉矫正，观察调谐元素的灵敏度、分辨率、稳定性、氧化物水平，使仪器工作在最佳状态。

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通过上表可以看出，铜、铅、镍、钴、铍、锑六种重金属所测定的平均值均在标准物质要求误差范围之内、平行测定的相对标准偏差在1.07%～3.19%。相对标准偏差均在允许范围内，说明采用全自动消解仪消解矿物样品和利用电感耦合等离子体质谱测定矿物中重金属方法准确度较好，满足规范要求。

（2）利用传统电热板法，使用（4）所述溶解方法对相同管理样溶解后得出结果。

（3）空白及方法检出限全自动消解仪方法检出限：按方法（3）及（4）分别同步骤制作11份平行样品空白，在相同条件下使用ICP-MS测定，其检出限及方法检出限如下表所示：

现代化教学引入了多媒体设备，教师可以借助多媒体技术模拟会计工作场景和环境。例如教师采用教学软件来进行会计网上报税操作、网上认证操作、网上银行系统操作的实践学习，反复进行模拟化的操作就不会在以后的工作中感到困惑。教师可以将模拟操作和合作学习结合起来，在实训教室模拟企业财务部门的场景，然后让小组成员来进行角色扮演。现代模拟仿真开展实践教学研究必须要有硬件设备系统，中职学校必须建立实训教室、多媒体设备、教学一体机、投影仪等教学模拟软件，让学生利用这些新设备来更好地完成实践学习活动。

3 结果与讨论

（1）上述实验数据表明，经数据比对，全自动消解仪所消解的铜、铅、镍、钴、铍标准偏差符合方法规定要求，相对标准偏差在1.07%～8.47%之间，均符合方法规范所要求的RSD＜20%，且质控样结果均在要求误差范围以内。按照本文（4）方法，使用电热板敞开溶解以上相同质控样。在ICP-MS上使用相同曲线标准对电热板所消解样品进行测定，测定结果经计算可知，五种重金属元素铜、铅、镍、钴、铍标准偏差符合相关方法规范要求，且相对标准偏差在0.85%～6.22%之间，RSD＜20%。将全自动消解仪与电热板溶法所测定结果进行对比可知，利用全自动消解仪所消解样品中元素均能达到规范要求，且部分所测元素结果甚至优于电热板溶法，但同时发现以往经电热板消解的质控样GBW07311溶解不开，导致其中锰元素值偏低。此次使用全自动消解仪对质控样GBW07311消解，并用5%硝酸（1+1）下样，并用50ml比色管定用水容至50ml，溶液清澈透亮，表明已溶开。用ICPS-MS在相同条件下进行测定发现，其十一份平行质控样值均在误差范围内浮动，标准偏差符合规范要求，相对标准偏差为1.54%，远小于RSD＜20%的要求。

（2）全自动消解仪在地质实验测试方面的优势。

全自动消解仪将消解过程程序化和标准化，分析人员只需向消解管中称取规定重量的样品，打开并运行已经在软件程序上建立的消解方法，全自动消解仪会自动完成所设定消解程序，包括按设定方法设置的加酸量、摇匀样品、程序升温、恒温、消解、赶酸、定容等一系列消解步骤，全自动消解仪按（3）所述方法，用酸量为4.5ml硝酸、4.5ml氢氟酸、1ml高氯酸，极大的减少了酸的用量，降低了用酸成本。

因ICP-MS所测元素含量较低，且包含部分常量元素，前处理人为参与过多会难以避免带入污染、导致样品较为容易污染、全自动消解仪的前处理自动化，有效降低了人为带入的污染，同时分析人员仅需称好样品，无需长时间直接接触腐蚀性强酸，减少强酸对人体造成的伤害。

程序化、标准化的消解过程提高了分析测试的精密度和准确度。全自动消解法更安全、更经济、运行成本更低。

消解仪是无机元素检测实验室不可或缺的设备。实验室在检测样品中的无机元素之前，首先必须在样品中加入不同的酸，使用消解仪进行消解处理，破坏样品基质中的有机物、溶解颗粒物，将各种价态的待测元素氧化成单一高价态或转换成易于分解的无机化合物，再利用电感耦合等离子体质谱仪进行含量分析。样品是否消解完全，很大程度决定了整个实验结果的准确性与可靠程度。以往地质行业样品前处理主要采用电热板进行消解，全自动消解仪的推广，使得地质实验测试行业更加自动化，更好的服务于地质实验领域。

5月30日，水利部党组书记、部长陈雷主持召开党组（扩大）会议，传达学习中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平，中共中央政治局常委、国务院总理李克强，中共中央政治局常委、全国政协主席俞正声在第二次中央新疆工作座谈会上的重要讲话精神，结合水利工作实际，研究部署贯彻落实措施，为新疆推进跨越式发展、保障和改善民生提供坚实有力的水利保障。水利部党组班子成员出席会议。

（3）传统电热板溶法的优劣势分析。

（4）除季节变化影响外，薄膜工厂生产负荷与市场变化紧密相关，是否设置集中自动控制系统，尚需进一步根据项目生产特点确定，不可一概而论；

地质实验行业早期消解地质样品使用传统的电热板进行消解，其电热板消解样品在敞开的环境中，利用抽排风将废气排出，消解空间大，消解空间如不及时清理擦拭容易导致杂质掉入样品中，从而污染样品，且所占面积较大，造成空间浪费。

电热板大多使用聚四氟乙烯消解杯，因其敞口，且杯身较短，混酸极易挥发，消解过程中消耗混酸用量较大，且需化验人员人工进行加酸、补酸、下样。在这过程中挥发的混酸难免会被前处理人员吸入或接触皮肤，长期来看，有可能会对化验人员身体造成危害。

电热板大多使用传统电热丝原理进行加热，能耗大、耗电量高，增加生产企业生产成本。

使用电热板溶法需人为参与步骤过多，容易造成部分常量元素污染，同时可能导致部分元素空白含量较高甚至超过方法检出限。

[1]刘晓铮.全自动消解-ICP-MS法测定大庆油田含油土壤中6种金属元素[J].油气田地面工程,2020,39(05):84-87+91.

[2]赵睿,杨梦婷.全自动石墨消解仪-ICP-MS测定土壤中的5种金属元素[J].低碳世界,2018(08):10-11.