电感耦合等离子体质谱法测定化妆品中的37种元素
立电感耦合等离子体质谱法测定化妆品中37种元素的检测方法,根据化妆品不同基质,选用硝酸-双氧水微波消解体系或硝酸-高氯酸湿法消解体系,采用在线内标及碰撞反应池技术校正机体效应,外标法 定量进行ICP-MS测定。方法检出限1 ~ 80瞄/kg,线性相关系数均大于0.997, RSD为1.0% - 8.9%, 加标回收率为81.3% ~ 115.2%。实验结果表明,该方法简便、快速、灵敏度高、准确性好,适用于化妆 品中37种元素的同时测定。
近年来,随着经济的发展和科技的进步,被称为“美丽经济”的中国化妆品市场发展迅猛。然而,化妆品的 安全问题也日益**,从2006年SKII的“铭钕事件”到2013年欧舒丹铅**标等,化妆品质量安全越发成为公 众焦点,尤其是化妆品中重金属和其它有毒元素引发了消费者的广泛关注。《化妆品卫生规范》(2007年版)也 将Pb、As和Hg列为有毒物质,分别为:40 mg/kg、10 mg/kg和1 mg/kg。同时列出了禁用清单,包括:As、 Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、Nd、Te和Tl等10余种金属元素。因此,急需建立一种快速、高效的元素检测方法以满足 实际工作需求,为化妆品质量安全和身体健康提供**。
钢研纳克国产ICP-MS具有多元素同时检测的优势,灵敏度高、 线性范围宽,既适用于样品中痕量元素的检测也能同时满足微量元素的测定。ICP-MS分析中干扰问题是影响分析 结果准确度和精密度的障碍,其主要的干扰方式分为质谱干扰、基体干扰和物理效应干扰三大类。质谱干扰 可通过选择合适的同位素离子及仪器校正消除;物理干扰可通过清洗雾化室,进样锥及进样管路消除;基体干扰 是指复杂的基体引起的ICP平衡的转变,对待侧元素的质谱信号产生抑制或增强效应,可采用加入内标元素校正 和采用碰撞/反应池技术消除。针对化妆品的不同剂型,应用微波消解和湿法消解体系,建立了电感耦合等离子体 质谱对8类化妆品中37种元素的测定方法,为化妆品中重金属及其他有害元素的监测提供了技术支持。
2.1样品消解方法及消解体系的选择
化妆品中元素测定的前处理方法主要有干灰化法、浸提法、湿式回流消解法、湿式消解法和微波消解法。干 灰化法、湿式回流消解法操作复杂,浸提法只对样品进行提取,可能造成结果偏低。微波消解法和湿式消解法是 实验室常规前处理方法,微波消解法在处理口红、睫毛膏等蜡基类样品时,消解不充分,还容易发生爆罐等危险 情况。因此,在处理蜡基样品时选用湿法消解方式,并加入高氯酸加强消解效果,既减小了实验的危险性,又增 加了反应强度。对消解体系考察试验中,发现硝酸和硝酸-双氧水体系可使大部分种类化妆品消化完全,但双氧水 能缩短消化时间.有些样品与双氧水反应剧烈,易使样品溅出,因此双氧水用量不宜过大。对于部分含高岭土, 二氧化钛等的化妆品,消解不完全,可加入少量氢氟酸使样品消化至澄清,但测定时由于氢氟酸的强腐蚀性,可 对仪器的雾化器、矩管等产生损害,因此不建议添加,可在消解后过滤测定,并不影响检测结果的准确性。通过 采用微波消解和湿法消解两种前处理方式对样品结果测定,配对t检验法分析测试结果,两种前处理方式无显着性 差异(p > 0.05 )。
2.2同位素及内标元素的选择
选择干扰小且丰度高的同位素。在ICP-MS分析过程中,分析信号会随时间而发生漂移,而且化妆品样品在分 析时的基体效应明显,被测物信号会出现抑制或增强效应,使用内标元素,可以有效补偿信号漂移和基体效应。 内标元素应选择和目标元素性质相近、待侧试样不含有且不会对目标元素测定产生干扰的元素,常用的内标元素 为自然界中很少存在的元素,如:铳、钇、铑、锢、铼等,在化妆品样品测试过程中,发现样品中经常含有铳、 钇等元素,因此选用铑、铼为内标元素。在内标液配置过程中,可加入适量异丙醇(浓度小于5%)等**溶剂, 起基体匹配的作用,使待测结果较准确。各待测同位素的选择,分子离子的干扰情况和内标元素的选择见表2。
本文建立的电感耦合等离子体质谱法能满足化妆品中37种元素定量检测的各项技术要求,实验结果表明:方 法具有简便、准确、快速的特点,具有良好的精密度和回收率,适合于化妆品中多元素的同时测定。
微波消解一国产ICP-MS测定电池中的汞、镉、铅元素
钢研纳克PlasmaMS 300型 ICP-MS
摘要: 采用微波消解法,Thermo Fisher ICP-MS测定电池中的汞、镉、铅重金属元素。采用铑作为内标校正元素。 样品测定的精密度在5.0%~8.9%,方法检出限为0.06~0.10 mg/Kg,方法定量限为0.20~0.30 mg/Kg。用加 标回收的方法评价了该方法的准确性,回收率为92.0%~ 100.0%之间。同时,3种重金属元素在该仪器上 具有较宽的线性范围2~1000 mg/Kg。
关键词:微波消解ICP-MS电池
1引言
我们知道电池是一种高度污染环境的产品,是不可以让小孩随意碰触,是不能当普通垃圾随意丢弃的东西。 因为电池中常会含有一些有毒有害的化学物质,其中重金属**标是比较常见的现象。在重金属中,汞、镉、铅这 三种重金属的污染是比较可怕的污染物。一旦危害发生,对人体特别是孩子的身体健康影响是很大的。目前,市 面上可见多种品牌的电池*无汞、低毒,那是否真如产品广告所说的了。本课题,就这个问题展开调查。
2. 材料和方法
2.1仪器试剂
2.1.1仪器
钢研纳克PlasmaMS 300型 ICP-MS。
2.2试验方法
2.2.1电池样品的制备
除去外包装塑料薄膜或纸质包装,用刀具、钳子等干净的工具切开干电池,取出糊状电解液,石墨棒和金属 壳和其他包覆材料,将材料切碎混匀,放置在密封的塑料袋里保存。
2.2.2标准系列的配制
2.2.2.1标准工作液的配制:将Hg、Cd、Pb标准溶液(1.0mg ? mL-1)稀释成如下表1梯度的单标校正液(瞄/L)
标准溶液为2% HNO3。 表1标准工作液浓度
2.2.2.2内标工作液的配制:将Rh标准溶液(1.0mg ? mL-1)稀释成50 gg/L的内标标准溶液,标准溶液为2% HNO3。
2.2.3样品的微波消解
称取0.25 g的样品到消解罐中,缓慢加入6 mL硝酸和3 mL盐酸,,静置2分钟后,置于微波消解仪中按以 下表2流程进行消解:
表2微波消解程序
消解步骤 温度(°C) 时间(s) 功率(W) 压力(bar)
消解结束后,静置于通风橱中自然冷却到室温,在消解液中加入少许蒸馏水进行稀释,然后转移到50 mL容 量瓶中,用蒸馏水稀释到刻度,摇匀,过滤后的消解液稀释10倍后用ICP-MS测定。
2.2.4样品的ICP-MS测定
使用Thermo Fisher iCAP Qc ICP-MS测定汞、镉、铅的含量。仪器工作参数见下表3。
表3仪器工作条件
项目 条件参数 项目 条件参数
**功率/w 1550 反应模式 开启
采样深度/mm 5 检测模式 KED
雾化气/(L/min) 1.0 雾化室温度/'C 2.7
冷却气/ (L/min) 14.0 蠕动泵转速/rpm 40
辅助气/(L/min) 0.8 扫描方式 跳峰
氦气流量/ (mL/min) 4.5 提取透镜电压/V 0
3.3方法准确度
方法准确度用空白样品加标,计算其加标回收率进行试验并评价。在空白样品NF1.5V本底中分别加入铅、镉、 汞标准溶液,按照方法流程进行消解,使得理论上消解液铅、镉、汞的终浓度为0.1、0.25、0.5 gg/Lo在一段时 间内连续测试6次实验。其终结果见下表6。
表6不同浓度水平的加标回收率
测定 元素 加标浓度_
7.3.2工作曲线线性范围
按照2.2.2配制含有汞、镉、铅三种元素的6个不同浓度的标准工作液进行测试,其结果见下表7。
表7工作曲线线性范围
元素 标准溶液线性范围 对应样品浓度范围
Hg 1-500 gg/L 2-1000 mg/Kg
Cd 1-500 gg/L 2-1000 mg/Kg
Pb 1-500 gg/L 2-1000 mg/Kg
3.3结论
本方法采用微波消解-电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)同时对电池中的汞、铅、镉重金属元素进行定 性定量分析。结果表明,该方法具有快速准确、灵敏度高、检出限低、线性范围宽等优点,通过精密度和准确度 的实验进行验证,其结果令人满意。
ICP-MS 电感耦合等离子体质谱法是将被测物质用电感耦合等离子体离子化后,按离子的质荷比分离,测量各种离子谱峰的强度的一种分析方法。自1983 年台商品化生产以来,就在不断改善中得到广泛应用ICP-MS 技术的分析能力可以取代传统的无机分析技术如电感耦合等离子体光谱技术、石墨炉原子吸收进行定性、半定量、定量分析及同位素比值的准确测量等。
钢研纳克PlasmaMS300电感耦合等离子体质谱仪icp-ms是将被测物质用电感耦合等离子体离子化后,按离子的质荷比分离,测量各种离子
谱峰的强度的一种分析方法。是20 世纪80 年代发展起来的新的分析测试技术。它以*特的接口技术将ICP-MS 的
高温(7000 K)电离特性与四较杆质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的元素和同位素分析技术,
可分析几乎地球上所有元素。具有检出限低,线性动态范围宽,谱线简单,干扰少,分析精度高,速度快,多元
素同时分析,检测模式灵活等优点。
钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司(股票代码:300797)是企业中国钢研科技集团有限公司(钢铁研究总院)的二级单位,专业从事分析仪器装备和分析检测技术的研究、开发和应用的**创新型企业。目前公司提供的主要服务或产品包括分析检测仪器、第三方检测服务、标准物质/标准样品、能力验证服务等检测相关产品与延伸服务。
钢研纳克不仅是中国分析仪器设备制造的行业**企业,也是国内元素检测领域仪器种类齐全、综合实力的仪器装备和分析测试技术的研究机构之一。公司及子公司牵头制修订7项**标准、参与制修订**标准20余项、制定170余项国家及行业标准;研制家级标准物质/标准样品300多种。力争成为测试仪器装备领域有影响力的**竞争参与者、成为具有**影响力的材料表征评价认证的机构和综合解决方案的提供者。
钢研纳仪器产品主要包含:直读光谱仪、碳硫分析仪、氧氮氢分析仪、ICP光谱仪、ICP-MS、食品重金属检测仪、土壤重金属检测仪、波长色散X射线荧光光谱仪、金属原位分析仪、脉冲熔融-飞行时间质谱仪、试验机、环保监测设备等技术水平**的检测装备,其中多款仪器填补国内外空白(属国内首台套)。产品质量稳定,检测数据可靠,累计市场占有率排名国内行业**,部分产品成为同类产品的业界成员,牵头制定了相关仪器和检测标准。
依托国家钢铁材料测试中心,钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司(原钢铁研究总院分析测试研究所)是早使用和开发ICP-MS分析技术的科研单位之一,率先培育了一批ICP-MS应用分析和仪器技术的***,自1999年起负责或参与起草制定了ICP-MS分析应用和仪器测评相关的**标准、国家标准和行业标准多项。已经发布**标准1项ISO 16918-1:2009“Steel and iron -- Determination of nine elements by the inductively coupled plasma mass spectrometric method -- Part 1: Determination of tin, antimony, cerium, lead and bismuth”;标1项GJB 5404.16-2005《高温合金痕量元素分析方法*17部分电感耦合等离子体质谱法测定银、铋、铈、铪、镓、铟、镧、铅、锑、钪、锡、含量》;国家标准多项以及粮食行业标准《LS/T 6136—2019粮油检测 大米中锰、铜、锌、铷、锶、镉、铅的测定 快速提取-电感耦合等离子体质谱法》。
钢研纳克检测技术股份有限公司(代码:300797)是*企业中国钢研科技集团有限公司(钢铁研究总院)的二级单位,从事分析仪器装备和分析检测技术的研究、开发和应用的**创新型企业。目前公司提供的主要服务或产品包括分析检测仪器、第三方检测服务、标准物质/标准样品、能力验证服务等检测相关产品与延伸服务。钢研纳克不仅是中国分析仪器设备制造的行业企业,也是国内元素检测领域仪器种类、综合实力的仪器装备和分析测试技术的研究机构之一。公司及子公司牵头制修订7项、参与制修订20余项、制定170余项及行业标准;研制家级标准物质/标准样品300多种。力争成为测试仪器装备领域有影响力的**竞争参与者、成为具有**影响力的材料表征评价认证的和综合解决方案的提供者。钢研纳仪器产品主要包含:电感耦合等离子体质谱仪,ICPMS,ICP光谱仪,国产ICP,国产ICP-MS,ICP光谱分析仪,电感耦合等离子体光谱仪,电感耦合等离子体**光谱仪,食品重金属检测仪、土壤重金属检测仪、波长色散X射线荧光光谱仪、金属原位分析仪、脉冲熔融-飞行时间质谱仪、试验机、环保监测设备等技术水平的检测装备,其中多款仪器*(属国内台套)。产品质量稳定,检测数据可靠,累计市场占有率排名国内行业**,部分产品成为同类产品的业界,牵头制定了相关仪器和检测标准。钢研纳克检测技术股份有限公司是国内早使用和开发ICP光谱仪和ICP-MS的科研单位之一,依托钢铁材料测试中心,培育了一批ICP光谱仪和ICP-MS应用和仪器。ICP光谱仪产品标准GB/T 36244-2018和ICP-MS仪器计量检定规程GB/T 34826-2017的起草单位。重大科学仪器专项《ICP痕量分析仪器的研制》牵头单位,*ICP系列分析仪器的发展。拥有30多年ICP方法开发经验,懂ICP应用的国产ICP&ICP-MS制造商。免费培训,解决客户应用方法的难题,让您ICP光谱仪和ICP-MS用的!,上市公司,品质之选!. 联系人:文经理 电话 手机.