電感耦合等離子體質譜法測定土壤中的碘

王月華

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質勘查局七〇三隊 伊寧 835000）

0 前言

碘是人體必需營養(yǎng)元素之一，土壤中碘的缺乏直接影響人類食物及飲水中碘的含量，而導致碘缺乏癥，從而了解碘的攝入量對人體健康有很大的重要意義。植物中的碘主要來源于土壤，所以，探測土壤中碘的含量，可以從中預測當?shù)刂参锏暮廒厔?，為地方病防治提供技術支撐。同時，土壤中的碘含量也是土地質量調查、環(huán)境評價的重要指標之一。

目前碘的測定方法有許多種，如催化光度法、離子色譜法、離子選擇電極法、原子吸收分光光度法、電感耦合等離子體質譜法、分光光度法等。碳酸鈉-氧化鋅半熔分光光度法測定土壤中的碘是目前實驗室常用的方法，但此方法對溫度等條件要求極高，條件苛刻，低含量樣品測定結果準確性差。本文采用碳酸鈉和氧化鋅混合試劑溶樣，陽離子交換樹脂靜態(tài)交換分離大量機體后，采用電感耦合等離子體質譜法測定土壤中的碘方法，擴大了碘的測定范圍，降低了檢出限且操作簡便，快速準確度高，結果令人滿意。

1 實驗原理

試料用碳酸鈉和氧化鋅混合試劑燒結后用熱水浸取，浸取液用交換樹脂靜態(tài)交換分離大量基體后，利用電感耦合等離子作為離子源，將試料溶液中的碘元素離子化，根據碘元素離子質荷比的計數(shù)，采用校準曲線法，根據稀釋倍數(shù)計算試樣中的碘。

2 儀器及試劑

2.1 儀器

美國熱電X SeriesⅡ電感耦合等離子體質譜儀，其測試條件見表1。

電阻式高溫爐，溫度設定為750℃。

2.2 試劑

碳酸鈉-氧化鋅混合試劑：碳酸鈉（優(yōu)級純）和氧化鋅（優(yōu)級純）按（2：3）充分混勻后備用。

抗壞血酸（優(yōu)級純）：溶液ρ=15g/L，稱取1.5g 抗環(huán)血酸溶于100mL水中，用時配制。

鈉型732陽離子交換樹脂（已充分膨脹）。

氫氧化鈉（優(yōu)級純）。

氫氧化鈉溶液（（CNaOH=0.1moL/L）:稱取4.0g 氫氧化鈉溶于100mL水中，備用。

碘標準儲備溶液（ρ=100μg/mL）：稱取已于105℃條件下干燥1h 的高純碘化鉀0.1308g，放入100mL 燒杯中，加水溶解，并加入2mL 氫氧化鈉溶液，用水稀釋至1000mL容量瓶中，搖勻。

732型陽離子樹脂的預處理：將樹脂置于潔凈的容器中，用蒸餾水漂洗，直到排水清晰為止，用樹脂體積2 倍量的4%HCl 浸泡2～4 小時，并不時攪拌，然后用蒸餾水洗滌樹脂直至溶液PH 接近于4（沖洗10次左右），再用加入樹脂體積2倍量的4%NaOH 浸泡2～4小時，并不時攪拌，用蒸餾水洗滌至微堿性（沖洗10次左右）；再一次用樹脂體積2倍量的4%HCl浸泡2小時，最后用蒸餾水洗滌至PH=4（沖洗10次左右），將處理好的樹脂以真空抽濾至干，裝瓶備用。

3 實驗方法

稱取試樣0.5000g 置于預先盛有1.5g 碳酸鈉-氧化鋅混合溶劑的瓷坩堝中，攪勻后，均勻覆蓋1.5g碳酸鈉-氧化鋅混合溶劑，置于馬弗爐中，自低溫升溫至750℃，在此溫度下保持0.5h 后取出冷卻，將熔塊倒入100mL 燒杯中，用熱水洗凈坩堝，加20mL 水煮沸，冷卻，將溶液連同沉淀一起移入50mL比色管中，用水稀釋至刻度線，搖勻后放置澄清。吸取5.00mL清液置于50mL干燒杯中，加入0.1mL抗壞血酸搖勻，加5g 陽離子交換樹脂，在靜態(tài)交換過程中搖動2 次～3次，直至溶液呈微酸性后再放置30min（總共約需2h）。移取1.00mL 于聚乙烯試管中，用水稀釋至10.0mL，搖勻，待測。

4 結果與討論

4.1 內標元素的選擇

本方法采用內標校正法檢測和校正信號的短期漂移及長期漂移，有效的降低基體對結果的影響。本實驗采用187Re 作為內標物質，在線加入，可以通過信號監(jiān)控分析結果。

4.2 標準曲線的繪制

測定時用碘標準儲備溶液逐級稀釋成濃度為0.00 ng/mL、0.50ng/mL、1.00 ng/mL、2.00 ng/mL、5.00 ng/mL、10.00 ng/mL、20.00 ng/mL 的標準系列溶液。將配制好的標準系列溶液于電感耦合等離子體質譜儀上進行測定，工作曲線相關系數(shù)為0.9995。

4.3 方法的檢出限

在最佳試驗條件下，對樣品空白重復測定，結果見表2，方法的檢出限為10次測量結果3倍標準偏差（S），計算結果為0.064×10-6。

表2 試驗空白測定及檢出限結果

4.4 方法的精密度、準確度及回收率試驗

在最佳試驗條件下，選取3 個國家標準物質GBW07448、GBW07453、GBW07451，按照實驗方法每個樣品平行測定6 次，計算碘測定結果的準確度（△LogC）和精密度（RSD%），結果見表3。同時，進行加標回收試驗，加標回收測定結果見表4。

表3 方法的準確度及精密度

表4 樣品的加標回收率測定

由表3結果可知，用本方法碘測定結果的準確度均小于0.1，精密度均小于10%，符合DZ/T0258-2014《多目標區(qū)域地球化學調查規(guī)范（1：250000）》要求。

由表4可知，加標回收率在98.6%～101.0%之間，滿足回收率的范圍要求。

5 注意事項

（1）采用碳酸鈉和氧化鋅混合試劑半溶法溶樣，溶樣過程中升溫的速度和時間控制是溶樣的關鍵，由低溫升至750℃經2h，750℃再恒溫30min。

（2）樹脂的選用對檢測結果有影響，會引入系統(tǒng)誤差，盡量選用同一生產廠家，同一批次生產的樹脂。

（3）碘有較強的記憶，所有器皿使用酸浸泡后使用，測定時用空白監(jiān)控。

（4）本試驗應保持在清潔的環(huán)境中進行，避免酸的影響。

6 結論

本文應用陽離子樹脂進行靜態(tài)交換，電感耦合電離子質譜法（ICP-MS）測定土壤中碘的方法，本方法通過對國家標準物質的分析驗證，檢出限低、準確度高、回收率高，分析結果準確、可靠，是測定土壤中碘的一種較好的分析方法。