ICP-MS法測定磷酸二氫鉀中雜質元素

丁 靈，梁熾瓊，弓創周，夏俊玲

（1.中海油天津化工研究設計院，天津 300131；2.佛山市質量計量監督檢測中心）

磷酸二氫鉀廣泛應用于食品、醫藥、農業行業，其安全性能受到普遍關注。因此，確立準確測定磷酸二氫鉀中雜質元素的分析方法意義重大。目前，磷酸二氫鉀中雜質元素的分析方法主要有電感耦合等離子體原子發射光譜（ICP-AES）法和原子吸收光譜（AAS）法。其中ICP-AES法具有分析速度快、檢出限低、可多元素同時分析的特點，但對于某些痕量元素的分析，其檢出限難以達到分析要求；AAS法具有樣品消耗量少、檢出限低等優點，但分析時間較長，不適合多元素樣品分析。電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬、樣品前處理方法簡單等優點，因此得到廣泛應用。筆者建立了ICP-MS法同時測定磷酸二氫鉀中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 種雜質元素的分析方法，以期滿足相關分析需求。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

試劑：磷酸二氫鉀（廣州化學試劑廠）；Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混標溶液（100 μg/mL，Merck 公司提供），Li、Bi、In、Rh 內標溶液（10 μg/mL，Merck公司提供），試劑均為色譜純；試驗用水為超純水（電阻率＞18.0 MΩ·cm）。

儀器：XSeriesⅡ型電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）。

1.2 儀器工作條件

等離子體流量：13.0 L/min；載氣流速：0.89 L/min；射頻功率：1280 W；霧化室溫度：2℃；輔助氣流速：0.8 L/min；PC 電壓：3129 V；AN 電壓：1550 V；采樣深度：6.5 mm；測定點數：3；分析時間：0.1 s；重復次數：3；碰撞池混合氣流速：5.25 L/min。

1.3 實驗步驟

1.3.1 微波消解

稱取 0.2～0.5 g 試樣，精確到 0.0002 g ，置于消化管中，加入5 mL 1+1硝酸溶液，旋緊管蓋，放置1 h，按照微波消解儀的標準操作步驟消解，消解條件見表1。

表1 微波消解參考條件

冷卻后取出，緩慢打開管蓋排氣，將消化管放入控溫電熱板上，于140℃下趕酸。消解管取出自然冷卻，將消化液轉移至50 mL容量瓶中，用少量水分3次洗滌管，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混勻備用；同樣做空白實驗溶液。

1.3.2 標準曲線的繪制

取 Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 混合標準貯備溶液，用2%（質量分數，下同）的硝酸溶液逐級稀釋至質量濃度為100 μg/L的元素混合標準使用溶液。取適量混合溶液，用2%的硝酸溶液配制成質量濃度分別為 10.00、20.00、40.00、60.00 μg/L的標準系列；同時取適量內標貯備液，用2%硝酸配制質量濃度為10.00 μg/L內標使用液。采用內標法，根據各元素在電感耦合等離子體質譜儀中的響應值繪制標準曲線。

1.3.3 測試

在完成儀器調諧、建立分析方法、選定待測元素波長后，分別將標準空白和標準溶液通過蠕動泵吸入矩管中，利用電感耦合等離子體質譜儀繪制標準曲線，再對實驗溶液及空白實驗溶液進行測定。

2 實驗結果與討論

2.1 樣品加標回收率

將待測元素進行加標回收實驗，結果見表2。

表2 樣品加標回收實驗結果

對比表2中的加標回收率可知，其范圍為86.00%～118.77%，符合加標回收率要求。

2.2 檢出限測定

對空白溶液連續測定20次，并計算標準偏差，以標準偏差的3倍所對應的濃度為各元素的檢出限，結果見表3。由表3可知，各元素的檢出限范圍均為 0.12～0.43 μg/kg。

表3 檢出限結果

2.3 樣品精密度實驗

對樣品連續測定10次，計算其相對標準偏差，結果見表4。由表4可見，樣品的相對標準偏差為3.79%～8.60%。

表4 樣品相對標準偏差

3 結論

采用ICP-MS法測定了磷酸二氫鉀中Be、Mg、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Tl、Pb 等 11 種雜質元素。該法準確、簡便、快速、可靠，可以用于磷酸二氫鉀中無機雜質元素的質量控制。