利用ICP-MS 評(píng)估水樣中鍶雙電荷對(duì)鈣的影響

簡(jiǎn)介：

利用珀金埃爾默ICP-MS檢測(cè)痕量鈣（Ca）一直是一個(gè)難點(diǎn)，由于Ca 自然豐度高的同位素（96.9%）為40Ca，與40Ar 為同質(zhì)異位素，使用常規(guī)方法無(wú)法測(cè)定。所以，通常對(duì)Ca 進(jìn)行檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方

法中推薦的質(zhì)量數(shù)，U.S. EPA 200.8 為43；國(guó)內(nèi)HJ 700-2014為44，測(cè)定下限為26.4 μg/L。而43Ca 和44Ca 的自然豐度分別僅有0.14% 和2.1%，在測(cè)定過(guò)程中由于靈敏度較低，且干

擾消除不*，容易導(dǎo)致檢出限偏高、結(jié)果精密度差等缺點(diǎn)。

按照U.S. EPA 200.8 和HJ 700-2014 標(biāo)準(zhǔn)，43Ca 和44Ca 的測(cè)定分別使用標(biāo)準(zhǔn)模式和碰撞（KED）模式。而對(duì)自來(lái)水、飲用水的檢測(cè)結(jié)果通常較標(biāo)準(zhǔn)值偏高，這是由于樣品中通常含有一定量（190 μg/L 左右）的鍶（Sr），而Sr 的第二電離能為11.03 eV，容易形成86Sr++ 和88Sr++ 雙電荷，會(huì)對(duì)43Ca和44Ca 產(chǎn)生質(zhì)譜干擾，且很難去除。

NexION 2000 ICP-MS 的通用池技術(shù)可以使用各種高純高反應(yīng)性氣體對(duì)質(zhì)譜干擾進(jìn)行去除，對(duì)于40Ca，可以使用100%純氨氣（電離能10.16 eV）對(duì)40Ar（電離能15.76 eV）進(jìn)行去除，獲得亞ppb 級(jí)的檢出限。這得益于NexION 2000 可以調(diào)諧和優(yōu)化通用池四極桿的RPq 參數(shù)，使得高反應(yīng)性氣體的各種副產(chǎn)物干擾被*去除。

40Ar+ + NH3 → 40Ar + NH3⁺

ΔHr = ΔIP = -15.76 eV+10.16 eV = -5.60 eV ( 放熱，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行)

為了表征Sr 雙電荷對(duì)于Ca 檢測(cè)結(jié)果的影響， 利用NexION2000 ICP-MS 對(duì)10 mg/L Sr 標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖2。可見(jiàn)43Ca 和44Ca 在Sr 雙電荷的干擾下，檢測(cè)結(jié)果顯著偏離真值，而40Ca 的檢測(cè)結(jié)果接近真值，且*可以滿足HJ 700-2014 要求的檢測(cè)下限。利用氨氣作反應(yīng)氣測(cè)定樣品中的40Ca，*避開(kāi)了Sr 元素的雙電荷質(zhì)譜干擾，再也不需要回避混標(biāo)或樣品中Sr 的存在，準(zhǔn)確快捷地得出Ca 的檢測(cè)結(jié)果。