中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

电感耦合等离子体质谱法测定高海拔地区地热水中的微量元素

姜贞贞, 刘高令, 王祝, 李明礼, 卓玛曲西, 邵蓓, 董锐, 王伟. 电感耦合等离子体质谱法测定高海拔地区地热水中的微量元素[J]. 岩矿测试, 2016, 35(5): 475-480. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.005
引用本文: 姜贞贞, 刘高令, 王祝, 李明礼, 卓玛曲西, 邵蓓, 董锐, 王伟. 电感耦合等离子体质谱法测定高海拔地区地热水中的微量元素[J]. 岩矿测试, 2016, 35(5): 475-480. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.005
Zhen-zhen JIANG, Gao-ling LIU, Zhu WANG, Ming-li LI, QU-xi ZHUOMA, Bei SHAO, Rui DONG, Wei WANG. Determination of Trace Elements in Thermomineral Waters of a High Altitude Area by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry[J]. Rock and Mineral Analysis, 2016, 35(5): 475-480. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.005
Citation: Zhen-zhen JIANG, Gao-ling LIU, Zhu WANG, Ming-li LI, QU-xi ZHUOMA, Bei SHAO, Rui DONG, Wei WANG. Determination of Trace Elements in Thermomineral Waters of a High Altitude Area by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry[J]. Rock and Mineral Analysis, 2016, 35(5): 475-480. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.005

电感耦合等离子体质谱法测定高海拔地区地热水中的微量元素

  • 基金项目:
    国土资源部公益性基金资助项目(201211035)
详细信息
    作者简介: 姜贞贞, 硕士, 工程师, 主要从事水样的分析测试工作。E-mail:336816155@163.com
  • 中图分类号: O657.63

Determination of Trace Elements in Thermomineral Waters of a High Altitude Area by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry

  • 西藏地区地热水矿化度较高,且西藏地区海拔高分压低,造成电感耦合等离子体质谱/发射光谱仪(ICP-MS/OES)的工作条件与低海拔地区不同,因此测定样品时无法采用与低海拔地区相同的测定方法。本文通过优化仪器的工作条件、加入内标元素和建立干扰校正方程等方法,消除了低分压和高矿化度的影响,建立了ICP-MS同时测定高海拔地区地热水中的12种微量元素的方法,并对地热水中的放射性元素铀进行检测。测定元素校准曲线的相关系数都在0.9995以上,方法检出限为0.012~0.128 μg/L,相对标准偏差(RSD)为1.2%~6.8%,样品加标回收率为95.7%~106.5%。结合本课题组前期的研究成果,本文提出,ICP-MS法更适合较高矿化度地热水中微量和痕量元素的测定,ICP-OES法则适用于主量元素的测定,两种方法的结合,可建立高海拔地区地热水的分析技术体系。
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  • 表 1  内控样和稀释样品测定结果

    Table 1.  Analytical results of internal control and diluted samples

    分析项目 元素测定值(μg/L)
    Li Cu Zn As Rb Sr Mo Cd Ba Cs Pb U
    内控样测定值 103.0 106.4 97.6 102.5 102.1 104.6 97.2 102.0 99.6 103.8 106.4 98.0
    原样测定值 1968 3.68 7.85 1977 284 1907 0.502 0.294 75.6 1985 0.364 0.172
    稀释2倍后 988 1.78 3.97 990 144 961 0.257 0.151 38.3 996 0.188 0.088
    稀释5倍后 396 0.74 1.61 391 58 386 0.104 0.060 15.4 399 0.074 0.035
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    表 2  方法检出限及检测范围

    Table 2.  Detection limit and measured range of the method

    测定元素 标准系列浓度
    (μg/L)
    相关系数 检出限
    (μg/L)
    检测范围
    (μg/L)
    Li 0, 10, 100, 1000, 5000 0.999 0.127 0.381~5000
    Cu 0, 0.1, 1, 10, 100 0.999 0.065 0.195~100
    Zn 0, 0.1, 1, 10, 100 0.997 0.041 0.123~100
    As 0, 10, 100, 1000, 5000 0.999 0.128 0.384~5000
    Rb 0, 10, 100, 1000 0.998 0. 075 0.225~1000
    Sr 0, 10, 100, 1000, 5000 0.998 0. 067 0.201~5000
    Mo 0, 0.1, 1, 10 0.999 0.049 0.147~10
    Cd 0, 0.1, 1, 10 0.997 0.059 0.177~10
    Ba 0, 10, 100, 1000 0.999 0.091 0.273~1000
    Cs 0, 10, 100, 1000, 5000 0.999 0.051 0.153~5000
    Pb 0, 0.1, 1, 10 0.995 0.073 0.219~10
    U 0, 0.1, 1, 10 0.995 0.012 0.036~10
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    表 3  方法加标回收率和精密度试验

    Table 3.  Recovery and precision tests of the method

    元素 回收率试验 精密度试验
    加标前量
    (μg/L)
    加标量
    (μg/L)
    加标后量
    (μg/L)
    回收率
    (%)
    测定高值
    (μg/L)
    测定低值
    (μg/L)
    平均值
    (μg/L)
    RSD
    (%)
    Li 1968 2000 3981 100.6 1985 1957 1965 4.6
    Cu 3.68 5 8.53 97.0 3.98 3.51 3.71 4.1
    Zn 7.85 10 18.14 102.9 8.33 7.42 7.76 1.4
    As 1977 2000 3957 99.0 1984 1956 1970 6.8
    Rb 284 200 477 96.5 294 266 285 6.2
    Sr 1907 2000 3931 101.2 1921 1857 1893 5.5
    Mo 0.502 1 1.567 106.5 0.522 0.447 0.491 5.6
    Cd 0.294 0.5 0.802 101.6 0.304 0.274 0.288 4.8
    Ba 75.60 100 171.32 95.7 81.2 70.5 77.6 5.2
    Cs 1985 2000 4003 100.9 2004 1941 1994 6.1
    Pb 0.364 0.5 0.848 96.8 0.188 0.149 0.167 4.0
    U 0.172 0.2 0.383 105.5 0.392 0.307 0.331 1.2
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    表 4  ICP-MS与ICP-OES和传统方法测定结果比较

    Table 4.  A comparison of analytical results with ICP-MS, ICP-OES and traditional methods

    测定方法 元素含量(μg/L)
    Li Cu Zn As Rb Sr Mo Cd Ba Cs Pb U
    本方法 1968 3.68 7.85 1977 284 1907 0.502 0.294 75.6 1985 0.364 0.172
    ICP-OES法 2021 未检出 未检出 1982 263 1992 未检出 未检出 77 1962 未检出 未检出
    传统方法 1933 3.72 7.67 1943 277 1876 0.488 0.307 80.3 1931 0.338 未检出
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出版历程
收稿日期:  2015-12-01
修回日期:  2016-05-30
录用日期:  2016-09-28

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