GB/T 39486-2020
基本信息
标准号： GB/T 39486-2020
中文名称：化学试剂电感耦合等离子体质谱分析方法通则
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 39486-2020.Chemical reagent-General rules for inductively coupled plasma mass spectrometry.
1范围
GB/T 39486规定了化学试剂用电感耦合等离子体质谱法对仪器的要求和测定方法。
GB/T 39486适用于化学试剂产品中微量和痕量元素的定性、定量分析以及同位素比值测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备
GB/T 6041质谱分析方 法通则
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 13966分析仪器术语
GB/T 14666分 析化学术语
GB/T 23942化学试剂 电感耦合 等离子体原子发射光谱法通则
GB/T 33087仪 器分析用高纯水规格及试验方法
JJF 1159四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范.
JJF 1267 同位素稀释质谱基准方法
3术语和定义
GB/T 6041、GB/T 13966、GB/T 14666、GB/T 23942、JJF 1159、JJF 1267界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电感耦合等离子体质谱法 inductively coupled plasma mass spectrometry
物质中待测元素经电感耦合等离子体电离后,离子通过质量分离器,按质量电荷比(质荷比)进行定性及根据离子数目进行定量的一种质谱分析方法。
3.2
中心管 injector
将雾化器形成的气溶胶引入等离子体中心的通道,位于炬管三层结构中的最内层。
注:又叫喷射管或者样品注入管。
3.3
辅助气 auxiliary gas
炬管中管与中心管间通人的氩气流。
注:作用为支撑在炬管口形成的等离子体和控制等离子体火焰位置,并保护中心管。
1范围
GB/T 39486规定了化学试剂用电感耦合等离子体质谱法对仪器的要求和测定方法。
GB/T 39486适用于化学试剂产品中微量和痕量元素的定性、定量分析以及同位素比值测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备
GB/T 6041质谱分析方 法通则
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 13966分析仪器术语
GB/T 14666分 析化学术语
GB/T 23942化学试剂 电感耦合 等离子体原子发射光谱法通则
GB/T 33087仪 器分析用高纯水规格及试验方法
JJF 1159四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范.
JJF 1267 同位素稀释质谱基准方法
3术语和定义
GB/T 6041、GB/T 13966、GB/T 14666、GB/T 23942、JJF 1159、JJF 1267界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电感耦合等离子体质谱法 inductively coupled plasma mass spectrometry
物质中待测元素经电感耦合等离子体电离后,离子通过质量分离器,按质量电荷比(质荷比)进行定性及根据离子数目进行定量的一种质谱分析方法。
3.2
中心管 injector
将雾化器形成的气溶胶引入等离子体中心的通道,位于炬管三层结构中的最内层。
注:又叫喷射管或者样品注入管。
3.3
辅助气 auxiliary gas
炬管中管与中心管间通人的氩气流。
注:作用为支撑在炬管口形成的等离子体和控制等离子体火焰位置,并保护中心管。
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标准内容
ICS71.040.30
中华人民共和国国家标准
GB/T39486—2020
化学试剂
电感耦合等离子体质谱分析方法通则Chemical reagent-General rules for inductively coupled plasmamass spectrometry
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会（SAC/TC63)归口。GB/T39486—2020
本标准起草单位：上海市计量测试技术研究院、北京化学试剂研究所有限责任公司、赛默飞世尔科技（中国）有限公司、安捷伦科技（中国）有限公司、珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司、北京吉天仪器有限公司。
本标准主要起草人：李春华、陈鹰、韩宝英、孟蓉、王玉华、李小波、贺杨明、宋娟娥、朱敏、姚继军、樊勇、郝萍、曹建雄、高一鸣
rrKaeerkAca-
1范围
化学试剂
电感耦合等离子体质谱分析方法通则本标准规定了化学试剂用电感耦合等离子体质谱法对仪器的要求和测定方法GB/T39486-—2020
本标准适用于化学试剂产品中微量和痕量元素的定性、定量分析以及同位素比值测定。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T602
GB/T6041
GB/T8170
化学试剂杂质测定用标准溶液的制备质谱分析方法通则
数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T13966
GB/T14666
GB/T23942
GB/T33087
JJF1159
JJF1267
术语和定义
分析仪器术语
分析化学术语
化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则仪器分析用高纯水规格及试验方法四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范同位素稀释质谱基准方法
GB/T6041、GB/T13966、GB/T14666、GB/T23942、JJF1159、JJF1267界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
电感耦合等离子体质谱法inductivelycoupledplasmamassspectrometry物质中待测元素经电感耦合等离子体电离后，离子通过质量分离器，按质量电荷比（质荷比)进行定性及根据离子数目进行定量的一种质谱分析方法3.2
中心管injector
将雾化器形成的气溶胶引人等离子体中心的通道，位于炬管三层结构中的最内层注：又叫喷射管或者样品注入管。3.3
辅助气auxiliarygas
炬管中管与中心管间通入的氩气流。注：作用为支撑在炬管口形成的等离子体和控制等离子体火焰位置，并保护中心管。KaeerKAca-
GB/T39486—2020
载气carrygas
中心管通人的气流。
注：作用为运送气溶胶进入等离子体。3.5
质量分离器
massseparator
将待测元素的离子按质荷比进行分离，使符合要求的离子通过电场或者磁场的装置。3.6
接interface
由采样锥、截取锥等组成的装置·使等离子体形成的离子进人质量分离器的通道。3.7
massspectralinterference
质谱干扰
一个或多个原子离子与待测元素离子具有相近的质荷比而引起的干扰3.8
同量异位素干扰isobaricinterference元素间具有相近的质荷比，不能被质量分离器分辨时引起的质谱干扰，3.9
polyatomicioninterference
多原子离子干扰
由两个或两个以上原子结合而成的复合离子，与待测元素离子具有相近的质荷比所引起的干扰，3.10
memoryeffect
记忆效应
高浓度样品或者上一个样品残留在整个装置里，对当前样品中待测元素造成偏高或者偏低的效应。3.11
溶解态元素含量dissolvedcontentofelements样品未经消解，通过合适溶剂进行浸泡或提取后，浸泡液或提取液中测得的待测元素含量。3.12
待测元素总量total contentoftargetelements样品完全消解后测得的待测元素含量。4方法概述
被测样品形成的气溶胶进入高频等离子体炬焰中，在高温下被充分电离，产生的部分离子经过离子透镜等装置后进入质量分离器，质量分离器根据离子的质荷比进行分离。待测元素在一定浓度范围内，其质量数所对应的信号响应值与其浓度成正比，从而进行定性或定量分析。5试剂和材料
除另有规定外，所用标准溶液按GB/T602的规定制备或者直接使用有证标准物质。试验用水应符合GB/T33087的规定。
6仪器
仪器的组成和要求
5c基本配置如图1所示，主要由进样系统、冷却系统、真空系统、离子源、接口、离子透镜系统、质量分2
KaeerKAca-
GB/T39486—2020
离器、检测器、控制与数据处理系统等部分组成，可选配碰撞/反应池、联用设备等附件。进样系统Www.bzxZ.net
样品溶液
6.2进样系统
6.2.1液体进样
进样器
办邦系统
控制与激据处理系统
离子透燃系统
质基分离器
京空系统
图1基本配置示意图
主要由样品提升和雾化两部分组成。样品提升有端动泵提升和自吸式雾化器提升两种方式。雾化部分由雾化器和雾化室组成。
液体样品提升速率一般为0.05mL/min~2.0mL/min，载气流速一般为0.5L/min～2.0L/min，辅助气流速一般为0.8L/min～1.5L/min。6.2.2固体进样
必要时可选配有激光或辉光放电等装置。该装置可将固体样品从其表面剥离并与工作气体混合成为微粒气溶胶，在载气的作用下将微粒气溶胶经中心管直接引人到等离子体中心通道进行电离6.2.3气体进样
配有准确控制气体流量的装置。利用该装置将气体样品在载气的作用下直接经中心管引人到等离子体中心通道进行电离。
6.3冷却系统
由气体冷却装置和水冷却装置组成。利用该装置对炬管、射频发生器、工作线圈和接口等进行冷却。
冷却气流速一般为10L/min～25L/min，水冷却装置温度一般为20℃～25℃。6.4真空系统
由机械泵、涡轮分子泵、密封圈及真空管道等组成，可提供多等级真空度的装置。分析区真空度压力范围一般在1.0X×10-4Pa～1.0×10-Pa。6.5离子源
包括射频发生器、工作线圈及工作气体。功率范围通常为500W～1600W。rKaeerKAca-
GB/T39486—2020
一般有27.12MHz、34MHz和40.68MHz三种频率。6.6接口
由采样锥、截取锥及扩散室等组成，可实现由常压到真空环境的过渡和等离子体气流的提取。接口材质通常含镍或铂，使用循环冷却水冷却采样锥的口径通常为1.0mm～1.1mm，截取锥的口径为0.4mm~0.9mm。
6.7离子透镜系统
由单组或多组电极构成。可将来自截取锥的离子聚焦到质量分离器，并阻止来自电感耦合等离子体源的光子和中性粒子的通过。分为光子挡板、离轴离子透镜、90°偏转聚焦透镜和强制离子导向器四种类型。
6.8质量分离器
6.8.1四极杆质量分离器
也称为四极杆滤质器，由四根带有直流电压和射频电压的平行杆组成。电感耦合等离子体质谱仪（简称ICP-MS)里可同时配置一个或多个四极杆质量分离器。经质量分离器后的峰宽一般小于0.8amu（峰高10%处）。
6.8.2双聚焦扇形磁场质量分离器由扇形电场和扇形磁场串联而成。对于质谱类干扰较多、质荷比相近的元素可以采用双聚焦扇形磁场质量分离器进行分离。
6.8.3飞行时间质量分离器
主体部分为一个无场离子漂移管的动态质量分离器。经过离子源电离的离子，在加速电场作用下获得动能，具有相同初始动能的离子在通过固定距离时，离子的飞行时间与其质量的平方根成正比，通过时间实现不同质荷比分离的装置。6.9检测器
用于采集、放大经质量分离器分离后的离子信号。有电子倍增管、离子计数器、法拉第杯等类型。测量模式有脉冲计数模式和模拟计数模式，积分时间通常为0.01s～1.0s。6.10控制与数据处理系统
由计算机和软件组成，通过控制系统实现对质谱仪的操作、各种参数调节和控制、数据的测量和处理等。
6.11碰撞/反应池
待测元素和外来气体发生碰撞或者反应的地方。碰撞气体主要为氢气，反应气体有氢、氨、氧、甲烷或它们的混合物。碰撞/反应池可以和四极杆质谱或磁质谱结合使用6.12其他联用设备
ICP-MS可以和多种设备联用，主要有自动进样器、激光烧蚀进样器、电热蒸汽进样器、氢化物发生器、超声波雾化器、膜去溶进样装置等4
nKaeerKAca-
7样品和空白溶液的制备
7.1一般规定
GB/T39486-—2020
不能直接进入仪器分析的样品，需根据分析目的选择相应的预处理方法。在制备和保存样品过程中需考虑待测元素不应受测试环境污染7.2液体样品
7.2.1测定溶解态元素含量
对于有机溶液，若仪器配备有机物进样系统及等离子体加氧装置，可直接测定含少量有机物且待测元素含量在仪器线性范围内的样品，可用0.45um微孔滤膜过滤，收集所需体积的滤液，滤液经酸化后测定；若经0.45m微孔滤膜过滤后，滤液中待测元素含量超出仪器线性范围或溶解在溶剂中的固体物质的总浓度TDS2%，应将滤液稀释后测定。若样品中待测元素含量低于仪器检出限，可通过蒸发浓缩或萃取、离子交换等富集方法将待测元素富集后测定。7.2.2测定待测元素总量
可采用化学方法或湿法消解、干法消解及微波消解等方法将样品处理后测定。若样品中待测元素含量低于仪器的检出限或需对干扰组分进行分离时，可根据情况分别采取共沉淀、萃取、离子交换等方法。
7.3固体样品
7.3.1测定溶解态元素含量
通过选取溶剂对固体样品进行浸泡或提取后，对浸泡液或提取液进行测定。根据浸泡液或提取液性质决定是否进行消解，之后按液体样品制备方法（7.2)处理、7.3.2测定待测元素总量
配有固体进样系统的ICP-MS可直接测定部分固体样品，在测定过程中应注意固体样品的均匀度不能直接测定的固体样品可通过预处理方法将固体样品转化成液体后，按液体样品制备方法（7.2）处理。
7.4气体样品
配有气体进样系统的ICP-MS可直接测定部分气体样品。不能直接测定的气体样品可转化成液体（如吸收）后，按液体样品制备方法（7.2)处理。7.5空白溶液
7.5.1标准溶液空白
与配制标准曲线各浓度点的溶剂一致，不加标准溶液，建立标准曲线时作“零”溶液。7.5.2试验过程空白
不含样品，制备过程与样品处理过程采用相同试剂、相同步骤。nKaeerKAca-
GB/T39486—2020
8分析步骤
8.1仪器开启和调谐
按照操作流程打开仪器，仪器正常开启后稳定10min～30min，其间用调谐溶液调节仪器灵敏度、信噪比等满足检测要求，可参照GB/T34826进行8.2分析条件选择
根据分析需要选择功率、冷却气流速、辅助气流速、载气流速、采样位置、溶液提升速率、离子透镜参数、质谱测量方式、积分时间、仪器分辨率等参数。选择的原则是测定的大多数元素信号强、精密度高干扰少。
注：冷却气是炬管外管与中管间通人的氩气流，其作用为冷却炬管和维持等离子体8.3干扰的消除
8.3.1物理干扰
可用标准加入法或内标法进行校正。通过测定待测元素离子强度和内标元素离子强度的比率，校正样品输送、仪器漂移等的影响。应在样品溶液最终定容前加入内标或采取在线内标加入法。待测元素质荷比对应内标元素选择口参见附录A。
8.3.2同量异位素干扰
通过测定不受干扰的同位素或使用干扰校正方程可减少或消除同量异位素干扰。常用干扰校正方程参见附录B。
通过测试干扰元素的另一个不受干扰同位素的丰度和离子强度计算出干扰元素的量，并将该量从响应信号中扣除，从而得到待测元素的实际响应信号值。干扰校正方程可根据试验及样品实际情况进行编辑、使用，在使用前需进行验证，并记录所用的数学方程。8.3.3多原子离子的干扰
常见的多原子离子干扰参见附录C。减少或消除多原子离子干扰可采用以下一种或几种方法：a）
优化操作条件，降低多原子产率；b）采用适当的样品分离方法去除干扰基质；c）采用干扰校正方程进行校正；d）采用碰撞/反应技术。
8.3.4双电荷离子的干扰
在等离子体解离过程中失去两个电子使其具有双电荷离子，按质荷比对其质量一半的待测元素离子所引起的干扰。减少或消除双电荷离子干扰可采用以下一种或几种方法：a）优化操作条件，降低双电荷产率；b）采用干扰校正方程进行校正；c）采用反应池技术。
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8.3.5丰度灵敏度干扰
GB/T39486-—2020
丰度较大的同位素会产生拖尾峰，影响相邻质量峰的测定，可将质谱仪的分辨率调节为高分辨率以减少干扰。
8.3.6记忆效应干扰
在连续分析浓度差异较大的样品或标准溶液时，样品中的待测元素（如汞、硼等元素）容易吸附在管路、雾化器、雾室、炬管等位置，并在接口上沉积，导致记忆效应。可通过延长样品之间的洗涤时间来避免这类干扰或事先在样品及标准品中加人可降低记忆效应的试剂（如测汞时加人金溶液）。8.4定量方法
8.4.1注意事项
试验所用器血，在使用前可用硝酸溶液（20%）浸泡12h以上，再用水冲洗干净对于可能含有高浓度待测元素的样品，可先用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）或原子吸收光谱仪（AAS)等估测待测元素的含量，同时鉴别浓度超过线性范围的元素，可选择适当的方法或稀释后测定。
样品测定前，先用清洗溶液（或者空白溶液）冲洗系统至待测元素浓度降至定量限的三分之一以下，信号响应值稳定后开始测定。
8.4.2工作曲线法
制备样品溶液、空白溶液及五个以上不同质量浓度的标准溶液，在优化的仪器条件下依次测定其信号响应值，扣除背景或以干扰方程修正后，以标准溶液质量浓度（o）为横坐标，对应信号响应值（S）为纵坐标绘制标准工作曲线（见图2），根据测得的样品溶液的信号响应值在曲线上查出待测元系质量浓度或根据回归方程计算待测元素质量浓度。该方法适用于无基体干扰情况下的测定，标准溶液与样品溶液基体尽可能保持一致，且待测元素质量浓度应在工作曲线线性范围内。S
o/(ug/ml.)
图2标准工作曲线
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8.4.3内标法
制备样品溶液、空白溶液和五个以上不同质量浓度的标准溶液，分别加人一定质量浓度的内标离子，在优化的仪器条件下依次测定其信号响应值及内标元素信号响应值，以标准溶液质量浓度（β）为横坐标，对应待测元素归一化后信号响应值（S）为纵坐标，绘制内标法工作曲线（见图3），由曲线上查出待测元系质量浓度或根据回归方程计算待测元系质量浓度。内标及待测元素归一化信号响应值按下述方法获得：内标元素：以空白溶液中内标元素信号响应值为归一化标准（100%），其余溶液中内标归一化a
信号响应值由内标元素实际信号响应值与空白溶液中内标元素信号响应值的比值计算。b）待测元素：待测元素实际信号响应值除以内标归一化信号响应值S
图3内标法工作曲线
p/(ug/mL)
在使用内标法时应注意样品溶液中不含内标元素或内标元素含量很低可忽略，在标准溶液及样品溶液中加人的内标元素含量一致，内标溶液可直接加人标准溶液和样品溶液中，也可在标准溶液和样品溶液雾化之前通过端动泵在线自动加人。尽可能使用多个内标元素进行校正，内标元素应覆盖轻、中和重质量数段元素。
8.4.4标准加入法
量取相同体积的样品溶液，共4份。第1份不加标准溶液，第2、3、4份分别加入质量浓度成比例的标准溶液，通常质量浓度为P1P1十Po、P:+2po、Pi+3po，在优化的仪器条件下，测定待测元素信号响应值。以加人标准溶液质量浓度（p）为横坐标，相应的待测元素信号响应值（S）为纵坐标，绘制标准加人法工作曲线（见图4），曲线反向延伸与横坐标轴交点的绝对值即为样品溶液中待测元素的质量浓度或根据回归方程计算待测元素质量浓度8
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图4标准加入法工作曲线
/(ug/rml)
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该方法适用手工作曲线上信号响应值与待测元系的质量浓度呈线性的区域，。值与样品溶液质量浓度P大致相同，一般P。为（80%～120%)p1，可通过信号响应值预测的方式进行确定8.4.5同位素稀释法
同位素稀释法按照JJF1267执行。在样品溶液中加人含有参比同位素和富集同位素的稀释剂，分别测定参比同位素和富集同位素的信号响应值。样品中待测元素的浓度et按公式（1)计算。MVA-BR
PI=P.MW·B.R-A
式中：
样品中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（ug/L)；同位素稀释剂待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（rg/L)；样品溶液中待测元素参比同位素的相对原子质量：同位素稀释剂中待测元素富集同位素相对原子质量；同位素稀释剂体积的数值，单位为升（L）；样品溶液体积的数值，单位为升（L)；待测元素富集同位素的天然丰度：同位素稀释剂中待测元素富集同位素丰度；样品溶液和同位素稀释剂混合后参比同位素与富集同位素丰度的比值；样品溶液中待测元素参比同位素丰度；待测元素参比同位素的天然丰度。......(1)
在使用同位素稀释法时应注意对同量异位素干扰进行校正，对所有测定的参比同位素和富集同位素进行同位素质量歧视校正。质量歧视因子K，按公式（2)计算；实际同位素比值Ror按公式（3)计算：K
RexpsRihee
Ro·AM
R.=1+K·AM
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GB/T39486—2020
式中：
质量歧视因子；
标准品的参比同位素和富集同位素丰度比的测定值；标准品的参比同位素和富集同位素丰度比的标定值；参比同位素和富集同位素相对原子质量的差值；实际同位素比值；
样品溶液的参比同位素和富集同位素丰度比的测定值数据处理及结果表示
数值修约
按GB/T8170规定进行。
2结果计算
9.2.1液体样品
直接进样测定的样品中待测元素质量浓度（1）与测定值（92）一致经稀释进样或经化学处理的样品中待测元素质量浓度（），按公式（4）计算：=()f
式中：
Pt——样品中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L)；P2——样品溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L)；Pa——空白样品中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（ug/L)；f—稀释倍数。
9.2.2固体样品
样品中待测元素质量比：按公式（5）计算：wr
式中：
(p2-pa)- V
mx1000
样品中待测元素质量比的数值，单位为微克每克（ug/g）；-样品溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L)；p2
空白样品中的待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L）；Pa
定容体积或测定可溶态元素的提取液体积的数值，单位为毫升（mL）：7
样品质量的数值，单位为克（g）。9.3结果表示
.（4)
测定结果小数位数与方法检出限保持一致，最多保留三位有效数字。报告未检出或小于检出限数值时，需要提供方法检出限。
9.4测量不确定度
参照JJF1059.1计算。
rKaeerKAca-
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本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会（SAC/TC63)归口。GB/T39486—2020
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GB/T23942
GB/T33087
JJF1159
JJF1267
术语和定义
分析仪器术语
分析化学术语
化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则仪器分析用高纯水规格及试验方法四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范同位素稀释质谱基准方法
GB/T6041、GB/T13966、GB/T14666、GB/T23942、JJF1159、JJF1267界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
电感耦合等离子体质谱法inductivelycoupledplasmamassspectrometry物质中待测元素经电感耦合等离子体电离后，离子通过质量分离器，按质量电荷比（质荷比)进行定性及根据离子数目进行定量的一种质谱分析方法3.2
中心管injector
将雾化器形成的气溶胶引人等离子体中心的通道，位于炬管三层结构中的最内层注：又叫喷射管或者样品注入管。3.3
辅助气auxiliarygas
炬管中管与中心管间通入的氩气流。注：作用为支撑在炬管口形成的等离子体和控制等离子体火焰位置，并保护中心管。KaeerKAca-
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载气carrygas
中心管通人的气流。
注：作用为运送气溶胶进入等离子体。3.5
质量分离器
massseparator
将待测元素的离子按质荷比进行分离，使符合要求的离子通过电场或者磁场的装置。3.6
接interface
由采样锥、截取锥等组成的装置·使等离子体形成的离子进人质量分离器的通道。3.7
massspectralinterference
质谱干扰
一个或多个原子离子与待测元素离子具有相近的质荷比而引起的干扰3.8
同量异位素干扰isobaricinterference元素间具有相近的质荷比，不能被质量分离器分辨时引起的质谱干扰，3.9
polyatomicioninterference
多原子离子干扰
由两个或两个以上原子结合而成的复合离子，与待测元素离子具有相近的质荷比所引起的干扰，3.10
memoryeffect
记忆效应
高浓度样品或者上一个样品残留在整个装置里，对当前样品中待测元素造成偏高或者偏低的效应。3.11
溶解态元素含量dissolvedcontentofelements样品未经消解，通过合适溶剂进行浸泡或提取后，浸泡液或提取液中测得的待测元素含量。3.12
待测元素总量total contentoftargetelements样品完全消解后测得的待测元素含量。4方法概述
被测样品形成的气溶胶进入高频等离子体炬焰中，在高温下被充分电离，产生的部分离子经过离子透镜等装置后进入质量分离器，质量分离器根据离子的质荷比进行分离。待测元素在一定浓度范围内，其质量数所对应的信号响应值与其浓度成正比，从而进行定性或定量分析。5试剂和材料
除另有规定外，所用标准溶液按GB/T602的规定制备或者直接使用有证标准物质。试验用水应符合GB/T33087的规定。
6仪器
仪器的组成和要求
5c基本配置如图1所示，主要由进样系统、冷却系统、真空系统、离子源、接口、离子透镜系统、质量分2
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离器、检测器、控制与数据处理系统等部分组成，可选配碰撞/反应池、联用设备等附件。进样系统Www.bzxZ.net
样品溶液
6.2进样系统
6.2.1液体进样
进样器
办邦系统
控制与激据处理系统
离子透燃系统
质基分离器
京空系统
图1基本配置示意图
主要由样品提升和雾化两部分组成。样品提升有端动泵提升和自吸式雾化器提升两种方式。雾化部分由雾化器和雾化室组成。
液体样品提升速率一般为0.05mL/min~2.0mL/min，载气流速一般为0.5L/min～2.0L/min，辅助气流速一般为0.8L/min～1.5L/min。6.2.2固体进样
必要时可选配有激光或辉光放电等装置。该装置可将固体样品从其表面剥离并与工作气体混合成为微粒气溶胶，在载气的作用下将微粒气溶胶经中心管直接引人到等离子体中心通道进行电离6.2.3气体进样
配有准确控制气体流量的装置。利用该装置将气体样品在载气的作用下直接经中心管引人到等离子体中心通道进行电离。
6.3冷却系统
由气体冷却装置和水冷却装置组成。利用该装置对炬管、射频发生器、工作线圈和接口等进行冷却。
冷却气流速一般为10L/min～25L/min，水冷却装置温度一般为20℃～25℃。6.4真空系统
由机械泵、涡轮分子泵、密封圈及真空管道等组成，可提供多等级真空度的装置。分析区真空度压力范围一般在1.0X×10-4Pa～1.0×10-Pa。6.5离子源
包括射频发生器、工作线圈及工作气体。功率范围通常为500W～1600W。rKaeerKAca-
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一般有27.12MHz、34MHz和40.68MHz三种频率。6.6接口
由采样锥、截取锥及扩散室等组成，可实现由常压到真空环境的过渡和等离子体气流的提取。接口材质通常含镍或铂，使用循环冷却水冷却采样锥的口径通常为1.0mm～1.1mm，截取锥的口径为0.4mm~0.9mm。
6.7离子透镜系统
由单组或多组电极构成。可将来自截取锥的离子聚焦到质量分离器，并阻止来自电感耦合等离子体源的光子和中性粒子的通过。分为光子挡板、离轴离子透镜、90°偏转聚焦透镜和强制离子导向器四种类型。
6.8质量分离器
6.8.1四极杆质量分离器
也称为四极杆滤质器，由四根带有直流电压和射频电压的平行杆组成。电感耦合等离子体质谱仪（简称ICP-MS)里可同时配置一个或多个四极杆质量分离器。经质量分离器后的峰宽一般小于0.8amu（峰高10%处）。
6.8.2双聚焦扇形磁场质量分离器由扇形电场和扇形磁场串联而成。对于质谱类干扰较多、质荷比相近的元素可以采用双聚焦扇形磁场质量分离器进行分离。
6.8.3飞行时间质量分离器
主体部分为一个无场离子漂移管的动态质量分离器。经过离子源电离的离子，在加速电场作用下获得动能，具有相同初始动能的离子在通过固定距离时，离子的飞行时间与其质量的平方根成正比，通过时间实现不同质荷比分离的装置。6.9检测器
用于采集、放大经质量分离器分离后的离子信号。有电子倍增管、离子计数器、法拉第杯等类型。测量模式有脉冲计数模式和模拟计数模式，积分时间通常为0.01s～1.0s。6.10控制与数据处理系统
由计算机和软件组成，通过控制系统实现对质谱仪的操作、各种参数调节和控制、数据的测量和处理等。
6.11碰撞/反应池
待测元素和外来气体发生碰撞或者反应的地方。碰撞气体主要为氢气，反应气体有氢、氨、氧、甲烷或它们的混合物。碰撞/反应池可以和四极杆质谱或磁质谱结合使用6.12其他联用设备
ICP-MS可以和多种设备联用，主要有自动进样器、激光烧蚀进样器、电热蒸汽进样器、氢化物发生器、超声波雾化器、膜去溶进样装置等4
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7样品和空白溶液的制备
7.1一般规定
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不能直接进入仪器分析的样品，需根据分析目的选择相应的预处理方法。在制备和保存样品过程中需考虑待测元素不应受测试环境污染7.2液体样品
7.2.1测定溶解态元素含量
对于有机溶液，若仪器配备有机物进样系统及等离子体加氧装置，可直接测定含少量有机物且待测元素含量在仪器线性范围内的样品，可用0.45um微孔滤膜过滤，收集所需体积的滤液，滤液经酸化后测定；若经0.45m微孔滤膜过滤后，滤液中待测元素含量超出仪器线性范围或溶解在溶剂中的固体物质的总浓度TDS2%，应将滤液稀释后测定。若样品中待测元素含量低于仪器检出限，可通过蒸发浓缩或萃取、离子交换等富集方法将待测元素富集后测定。7.2.2测定待测元素总量
可采用化学方法或湿法消解、干法消解及微波消解等方法将样品处理后测定。若样品中待测元素含量低于仪器的检出限或需对干扰组分进行分离时，可根据情况分别采取共沉淀、萃取、离子交换等方法。
7.3固体样品
7.3.1测定溶解态元素含量
通过选取溶剂对固体样品进行浸泡或提取后，对浸泡液或提取液进行测定。根据浸泡液或提取液性质决定是否进行消解，之后按液体样品制备方法（7.2)处理、7.3.2测定待测元素总量
配有固体进样系统的ICP-MS可直接测定部分固体样品，在测定过程中应注意固体样品的均匀度不能直接测定的固体样品可通过预处理方法将固体样品转化成液体后，按液体样品制备方法（7.2）处理。
7.4气体样品
配有气体进样系统的ICP-MS可直接测定部分气体样品。不能直接测定的气体样品可转化成液体（如吸收）后，按液体样品制备方法（7.2)处理。7.5空白溶液
7.5.1标准溶液空白
与配制标准曲线各浓度点的溶剂一致，不加标准溶液，建立标准曲线时作“零”溶液。7.5.2试验过程空白
不含样品，制备过程与样品处理过程采用相同试剂、相同步骤。nKaeerKAca-
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8分析步骤
8.1仪器开启和调谐
按照操作流程打开仪器，仪器正常开启后稳定10min～30min，其间用调谐溶液调节仪器灵敏度、信噪比等满足检测要求，可参照GB/T34826进行8.2分析条件选择
根据分析需要选择功率、冷却气流速、辅助气流速、载气流速、采样位置、溶液提升速率、离子透镜参数、质谱测量方式、积分时间、仪器分辨率等参数。选择的原则是测定的大多数元素信号强、精密度高干扰少。
注：冷却气是炬管外管与中管间通人的氩气流，其作用为冷却炬管和维持等离子体8.3干扰的消除
8.3.1物理干扰
可用标准加入法或内标法进行校正。通过测定待测元素离子强度和内标元素离子强度的比率，校正样品输送、仪器漂移等的影响。应在样品溶液最终定容前加入内标或采取在线内标加入法。待测元素质荷比对应内标元素选择口参见附录A。
8.3.2同量异位素干扰
通过测定不受干扰的同位素或使用干扰校正方程可减少或消除同量异位素干扰。常用干扰校正方程参见附录B。
通过测试干扰元素的另一个不受干扰同位素的丰度和离子强度计算出干扰元素的量，并将该量从响应信号中扣除，从而得到待测元素的实际响应信号值。干扰校正方程可根据试验及样品实际情况进行编辑、使用，在使用前需进行验证，并记录所用的数学方程。8.3.3多原子离子的干扰
常见的多原子离子干扰参见附录C。减少或消除多原子离子干扰可采用以下一种或几种方法：a）
优化操作条件，降低多原子产率；b）采用适当的样品分离方法去除干扰基质；c）采用干扰校正方程进行校正；d）采用碰撞/反应技术。
8.3.4双电荷离子的干扰
在等离子体解离过程中失去两个电子使其具有双电荷离子，按质荷比对其质量一半的待测元素离子所引起的干扰。减少或消除双电荷离子干扰可采用以下一种或几种方法：a）优化操作条件，降低双电荷产率；b）采用干扰校正方程进行校正；c）采用反应池技术。
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8.3.5丰度灵敏度干扰
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丰度较大的同位素会产生拖尾峰，影响相邻质量峰的测定，可将质谱仪的分辨率调节为高分辨率以减少干扰。
8.3.6记忆效应干扰
在连续分析浓度差异较大的样品或标准溶液时，样品中的待测元素（如汞、硼等元素）容易吸附在管路、雾化器、雾室、炬管等位置，并在接口上沉积，导致记忆效应。可通过延长样品之间的洗涤时间来避免这类干扰或事先在样品及标准品中加人可降低记忆效应的试剂（如测汞时加人金溶液）。8.4定量方法
8.4.1注意事项
试验所用器血，在使用前可用硝酸溶液（20%）浸泡12h以上，再用水冲洗干净对于可能含有高浓度待测元素的样品，可先用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）或原子吸收光谱仪（AAS)等估测待测元素的含量，同时鉴别浓度超过线性范围的元素，可选择适当的方法或稀释后测定。
样品测定前，先用清洗溶液（或者空白溶液）冲洗系统至待测元素浓度降至定量限的三分之一以下，信号响应值稳定后开始测定。
8.4.2工作曲线法
制备样品溶液、空白溶液及五个以上不同质量浓度的标准溶液，在优化的仪器条件下依次测定其信号响应值，扣除背景或以干扰方程修正后，以标准溶液质量浓度（o）为横坐标，对应信号响应值（S）为纵坐标绘制标准工作曲线（见图2），根据测得的样品溶液的信号响应值在曲线上查出待测元系质量浓度或根据回归方程计算待测元素质量浓度。该方法适用于无基体干扰情况下的测定，标准溶液与样品溶液基体尽可能保持一致，且待测元素质量浓度应在工作曲线线性范围内。S
o/(ug/ml.)
图2标准工作曲线
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8.4.3内标法
制备样品溶液、空白溶液和五个以上不同质量浓度的标准溶液，分别加人一定质量浓度的内标离子，在优化的仪器条件下依次测定其信号响应值及内标元素信号响应值，以标准溶液质量浓度（β）为横坐标，对应待测元素归一化后信号响应值（S）为纵坐标，绘制内标法工作曲线（见图3），由曲线上查出待测元系质量浓度或根据回归方程计算待测元系质量浓度。内标及待测元素归一化信号响应值按下述方法获得：内标元素：以空白溶液中内标元素信号响应值为归一化标准（100%），其余溶液中内标归一化a
信号响应值由内标元素实际信号响应值与空白溶液中内标元素信号响应值的比值计算。b）待测元素：待测元素实际信号响应值除以内标归一化信号响应值S
图3内标法工作曲线
p/(ug/mL)
在使用内标法时应注意样品溶液中不含内标元素或内标元素含量很低可忽略，在标准溶液及样品溶液中加人的内标元素含量一致，内标溶液可直接加人标准溶液和样品溶液中，也可在标准溶液和样品溶液雾化之前通过端动泵在线自动加人。尽可能使用多个内标元素进行校正，内标元素应覆盖轻、中和重质量数段元素。
8.4.4标准加入法
量取相同体积的样品溶液，共4份。第1份不加标准溶液，第2、3、4份分别加入质量浓度成比例的标准溶液，通常质量浓度为P1P1十Po、P:+2po、Pi+3po，在优化的仪器条件下，测定待测元素信号响应值。以加人标准溶液质量浓度（p）为横坐标，相应的待测元素信号响应值（S）为纵坐标，绘制标准加人法工作曲线（见图4），曲线反向延伸与横坐标轴交点的绝对值即为样品溶液中待测元素的质量浓度或根据回归方程计算待测元素质量浓度8
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图4标准加入法工作曲线
/(ug/rml)
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该方法适用手工作曲线上信号响应值与待测元系的质量浓度呈线性的区域，。值与样品溶液质量浓度P大致相同，一般P。为（80%～120%)p1，可通过信号响应值预测的方式进行确定8.4.5同位素稀释法
同位素稀释法按照JJF1267执行。在样品溶液中加人含有参比同位素和富集同位素的稀释剂，分别测定参比同位素和富集同位素的信号响应值。样品中待测元素的浓度et按公式（1)计算。MVA-BR
PI=P.MW·B.R-A
式中：
样品中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（ug/L)；同位素稀释剂待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（rg/L)；样品溶液中待测元素参比同位素的相对原子质量：同位素稀释剂中待测元素富集同位素相对原子质量；同位素稀释剂体积的数值，单位为升（L）；样品溶液体积的数值，单位为升（L)；待测元素富集同位素的天然丰度：同位素稀释剂中待测元素富集同位素丰度；样品溶液和同位素稀释剂混合后参比同位素与富集同位素丰度的比值；样品溶液中待测元素参比同位素丰度；待测元素参比同位素的天然丰度。......(1)
在使用同位素稀释法时应注意对同量异位素干扰进行校正，对所有测定的参比同位素和富集同位素进行同位素质量歧视校正。质量歧视因子K，按公式（2)计算；实际同位素比值Ror按公式（3)计算：K
RexpsRihee
Ro·AM
R.=1+K·AM
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式中：
质量歧视因子；
标准品的参比同位素和富集同位素丰度比的测定值；标准品的参比同位素和富集同位素丰度比的标定值；参比同位素和富集同位素相对原子质量的差值；实际同位素比值；
样品溶液的参比同位素和富集同位素丰度比的测定值数据处理及结果表示
数值修约
按GB/T8170规定进行。
2结果计算
9.2.1液体样品
直接进样测定的样品中待测元素质量浓度（1）与测定值（92）一致经稀释进样或经化学处理的样品中待测元素质量浓度（），按公式（4）计算：=()f
式中：
Pt——样品中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L)；P2——样品溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L)；Pa——空白样品中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（ug/L)；f—稀释倍数。
9.2.2固体样品
样品中待测元素质量比：按公式（5）计算：wr
式中：
(p2-pa)- V
mx1000
样品中待测元素质量比的数值，单位为微克每克（ug/g）；-样品溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L)；p2
空白样品中的待测元素质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L）；Pa
定容体积或测定可溶态元素的提取液体积的数值，单位为毫升（mL）：7
样品质量的数值，单位为克（g）。9.3结果表示
.（4)
测定结果小数位数与方法检出限保持一致，最多保留三位有效数字。报告未检出或小于检出限数值时，需要提供方法检出限。
9.4测量不确定度
参照JJF1059.1计算。
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