7800 ICP-MS對高基質(zhì)樣品進(jìn)行簡單可靠的分析

摘要Agilent 7700x/7800 ICP-MS 集合了可消除多原子干擾單一碰撞池模式（氦運行模式）簡單性的特點和高基質(zhì)進(jìn)樣系統(tǒng) (HMI) 優(yōu)良基質(zhì)耐受性的特點。八極桿反應(yīng)系統(tǒng) (ORS) 池技術(shù)具有更高的靈敏度、比以往復(fù)雜高基質(zhì)樣品中更高效的干擾消除，這使得在常規(guī)分析中不需要任何反應(yīng)池氣體。如此有效的 ORS 下氦碰撞模式也就不需要任何干擾校正公式了。這兩個因素重新定義了 ICP-MS 的易用性，消除了復(fù)雜樣品多元素分析中最常見的兩種誤差來源。本工作按照美國環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 方法 6020A 對高基質(zhì)土壤、水樣、海水以及沉積物樣品進(jìn)行了具有挑戰(zhàn)性的長達(dá) 15 小時的連續(xù)分析。Agilent 7700x ICP-MS對于 6 個標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值提供了回收率，在整個連續(xù)分析過程中沒有出現(xiàn)質(zhì)量控制超標(biāo)問題。

引言美國 EPA 方法 6020A（07 年 2 月，第 4 版）適用于水樣和廢棄物提取液或消解液中亞 µg/L 濃度的很多元素的測定。EPA 聯(lián)合多實驗室對 6020A 方法測定溶液和廢棄物中23 個元素進(jìn)行了驗證實驗（表 1）。

然而，該方法也可以用于分析能夠滿足項目數(shù)據(jù)質(zhì)量目標(biāo)的任何元素。和用于飲用水合規(guī)的方法 200.8 不同 [1]，方法 6020A 對 ICP-MS 技術(shù)最新進(jìn)展（比如用氦碰撞反應(yīng)池(CRC) 消除多原子干擾）的使用就沒有任何限制。因此，方法 6020A 可以使用 Agilent 7700x/7800 ICP-MS 的氦模式有效地消除多原子干擾，即使在更加復(fù)雜未知的樣品類型中。

這對方法 6020A 非常重要，因為該方法可以用于各種樣品類型和濃度。表 2 列舉了用方法 6020A 分析常規(guī)樣品類型時所遇到的挑戰(zhàn)。對于通常的環(huán)境基質(zhì)，幾乎每個元素都存在著多種多原子干擾問題。沒有一種反應(yīng)氣體可以同時消除所有這些干擾，但氦模式具有這種通用性。它利用多原子（干擾）和單原子（分析物）離子之間的大小差別達(dá)到消除多原子干擾的目的，因此不需要使用可靠性差的干擾校正公式。

此外，采用方法 6020A 分析的樣品，其已溶解固體總量(TDS) 可允許從低到高很寬的分析范圍，一個分析序列可以覆蓋所有的 TDS 范圍。因此，ICP-MS 方法必須既能適應(yīng)各種未知基質(zhì)干擾，又能適應(yīng)寬濃度范圍的分析物；同時方法應(yīng)簡單可用，在事先對樣品不了解的情況下也可以對其進(jìn)行分析。Agilent 7700x/7800 ICP-MS 在系統(tǒng)配置上達(dá)到了很高的水準(zhǔn)，它采用的是先進(jìn)的氦碰撞模式技術(shù) (ORS)結(jié)合的高基質(zhì)進(jìn)樣 (HMI) 系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)配件）。

此外，采用方法 6020A 分析的樣品，其已溶解固體總量(TDS) 可允許從低到高很寬的分析范圍，一個分析序列可以覆蓋所有的 TDS 范圍。因此，ICP-MS 方法必須既能適應(yīng)各種未知基質(zhì)干擾，又能適應(yīng)寬濃度范圍的分析物；同時方法應(yīng)簡單可用，在事先對樣品不了解的情況下也可以對其進(jìn)行分析。Agilent 7700x/7800 ICP-MS 在系統(tǒng)配置上達(dá)到了很高的水準(zhǔn)，它采用的是先進(jìn)的氦碰撞模式技術(shù) (ORS)結(jié)合的高基質(zhì)進(jìn)樣 (HMI) 系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)配件）。

儀器Agilent 7700x ICP-MS 的操作條件采用標(biāo)準(zhǔn)耐用型等離子體（CeO/Ce 小于 1%），采用集成高基質(zhì)進(jìn)樣系統(tǒng)有效消除高基質(zhì)樣品的基質(zhì)抑制效應(yīng)并保持長期穩(wěn)定性（表 3）。除了那些任何普通基質(zhì)都不存在多原子干擾的低質(zhì)量和高質(zhì)量元素采用無氣體模式之外，其它所有分析元素都采用氦模式。表 4 列舉了每個元素的采集模式。請注意，每個分析元素的是豐度最高的同位素，由于氦模式能夠可靠消除干擾，所以無論樣品基質(zhì)如何，都可以使用相同的同位素，而且，對任何基質(zhì)中的任何分析同位素都不用使用干擾校正公式。這就簡化了復(fù)雜樣品類型的方法建立。

結(jié)果方法檢出限表 4 給出的是 3 倍西格瑪計算得到的方法檢出限 (MDL)(µg/L)，在初始校準(zhǔn)后立即測定一個低含量（每個分析元素的含量大約為 MDL 的 3 - 5 倍）的多元素標(biāo)準(zhǔn)，測定 7 次，然后進(jìn)行計算。幾乎所有元素都達(dá)到了幾個到幾十個 ppt的 MDL，明顯低于通常對于這些元素的要求。即使對于常見的礦物元素 Na、K 和 Ca 也獲得了幾個 ppb 的 MDL。