Access Agilent 电子期刊，2016 年 5 月

使用安捷伦 MSIS 提高氢化物和非氢化物元素常规分析的效率

作者：Alejandro Amorin，安捷伦技术营销工程师

分析人员通常使用氢化物发生技术对水和环境样品中的砷 (As)、硒 (Se) 和其他可形成氢化物的元素进行痕量分析，并使用冷蒸气法分析水和环境样品中的汞 (Hg)。这些技术具有灵敏度高、简便和减少干扰等优点。但要使用氢化物技术，就必须专用一台仪器，或者停机进行更换。在对仪器进行重新配置之前，不能进行另外类型的测定。安捷伦多模式样品引入系统 (MSIS) 克服了这一破坏性、费时的限制。

图 1. Agilent MSIS 能够以相同的设置同时测定常规元素和氢化物元素，节省了时间和人力

独特的 MSIS 无需转换，可以同时进行氢化物分析

多模式样品引入系统可以用于 Agilent ICP-OES 和其他厂商的 ICP-OES 仪器，允许您通过传统雾化法、氢化物发生法或二者同时进行测定。[1,2] 样品被同时引入雾化器，并被泵送通过 MSIS 模块，在 MSIS 中样品与还原剂在一个薄膜内充分混合，生成了挥发性的氢化物。

MSIS 消除了关机更换雾化室或氢化物发生附件的需要。使用 MSIS 同时进行氢化物发生还无需再为氢化物测定专门进行第二次样品消解。

同时测定水样中的氢化物和非氢化物元素

在演示中，我们采用 Agilent MSIS 联用PerkinElmer Optima 7300 DV ICP-OES 同时测定了经过认证的水样 (NIST SRM 1643f) 中的汞和选定的氢化物元素以及非氢化物元素。我们在 PerkinElmer Optima ICP-OES 仪器上仅使用安捷伦备件。

图 2. 安捷伦MSIS配置可同时进行氢化物发生法和传统雾化法既方便实用又经济

当 Agilent MSIS 配置用于同时分析时，您必须泵送四种溶液，其中一个连接至废液（图 2），因此我们使用独立的外部蠕动泵来提供额外的泵送能力。

样品前处理包括使用浓盐酸进行 1:2 稀释。该基质为可形成氢化物的元素提供了良好的回收率。[3] 还原剂是 1% (w/v) 硼氢化钠 (NaBH₄)，溶于 0.5% (w/v) 氢氧化钠 (NaOH) 中。制备校准标样时，我们采用了安捷伦单元素标准品，并用 50% 盐酸进行基质匹配。标样的浓度涵盖了经过认证的水样中的元素浓度。浓度最高的标准溶液中含有 25 ug/L V、500 ug/L Mg/Ca、100 ug/L As、25 ug/L Se/Hg 以及 250 ug/L 所有其他元素。

出色的检出限、回收率和精密度

表 1 比较了使用 MSIS 在同步模式下获得的检出限和使用传统雾化法获得的检出限。使用氢化物发生法得到的 As、Se 和 Hg 的检出限可降低到亚 ppb 水平。其他元素的检出限与传统雾化法得到的检出限相当。

元素和波长 (nm)	使用惰性 OneNeb 雾化器在雾化模式下测量所得值 (µg/L)	使用惰性 OneNeb 雾化器在同步模式下测量所得值 (µg/L)
Al 394.401	4	8
As 193.696	13	1.7*
Ca 317.933	0.4	3.3
Cd 226.502	0.1	0.24
Co 230.786	0.2	1.0
Cr 357.869	2.0	6.9
Cu 324.752	0.5	2.1
Fe 259.939	1.5	1.5
Hg 194.168	1.3	0.23*
Li 670.784	0.04	0.03
Mg 279.553	0.1	0.35
Mn 257.610	0.04	0.3
Mo 204.597	1.2	1.7
Ni 341.476	4	11
Pb 220.353	3.0	3.7
Se 196.026	12.0	0.3*
V 292.402	0.4	1.5
Zn 202.548	0.1	0.42

* 使用氢化物测定法测量
表 1. 使用同步模式下的 Agilent MSIS 和 PerkinElmer Optima 7300 DV ICP-OES 得到的检出限与使用传统雾化法得到的检出限相当

虽然 NIST SRM 1643f 中的样品浓度达到四个数量级范围，但我们使用同步模式分析 18 个元素（包括 Hg、As 和 Se）均取得了良好的回收率（表 2）。大多数元素都获得了卓越的精密度， 0.25 mg/L 及以下的低浓度校准标样的 RSD 小于 1%。为进一步评估准确度，我们向 NIST SRM 1643f 中加标了等量的氢化物元素。低浓度加标的回收率范围为 98% 到几乎 100%（表 3）。

元素和波长 (nm)	测得浓度 (µg/L)	NIST SRM 1643f 的标准值 (µg/L)	回收率（%）
Al 394.401	128.4	133.8 ± 1.2	96
As* 188.979	58.09	57.42 ± 0.38	101
Ca 422.673	31,064	29,430 ± 330	106
Cd 226.502	5.78	5.89 ± 0.13	98
Co 228.616	26.5	25.3 ± 0.17	105
Cr 357.869	18.5	18.5 ± 0.10	100
Cu 324.752	23.13	21.66 ± 0.71	107
Fe 259.939	97.50	93.44 ± 0.78	104
Li 670.784	15.28	16.59 ± 0.35	92
Mg 279.553	7,387	7,454 ± 60	99
Mn 257.610	38.21	37.14 ± 0.60	103
Mo 204.597	119.1	115.3 ± 1.7	103
Ni 341.476	58.7	59.8 ± 1.4	98
Pb 220.353	17.676	18.488 ± 0.084	96
Se* 196.026	10.814	11.700 ± 0.081	92
V 292.402	38.31	36.07 ± 0.28	106
Zn 202.548	75.1	74.4 ± 1.7	101

* 使用氢化物测定法测量
表 2. 使用 Agilent MSIS 的同步模式测定 NIST SRM 1643f 水样中的 18 种元素获得了良好的回收率

NIST SRM	% 回收率
NIST SRM	As 188.979 nm	Hg 194.168 nm	Se 196.026 nm
1643f 水中的痕量元素	99.5	97.8	98.7

表 3. NIST SRM 1643f 水样的低浓度加标样获得了良好的加标回收率

满怀信心地同时测量氢化物和非氢化物元素

安捷伦多模式样品引入系统在同时测定非氢化物和氢化物元素时，可提供良好的精密度、宽动态范围和低检出限。您无需关闭仪器更换雾化室或氢化物发生附件，节省了设置时间。并且您也不再需要专门为氢化物测定进行第二次消解。

您可以将 Agilent MSIS 与安捷伦和其他厂商的 ICP-OES 仪器联用。如需了解更多信息，请下载安捷伦出版物 5991-6509EN。请查看用于珀金埃尔默 AA、ICP-OES 和 ICP-MS 仪器的安捷伦备件系列。

参考文献

Roger McLaughlin, Paula Cheese, Min Ding, Adam Ptolemy, April Conn, and Ian Brindle, “A Convenient Sample Introduction System for ICP, ICP-MS, and AA,” American Laboratory article (2006).
Gaurav Kapadnis, Vinay Jain, and Samir Vyas, Determination of elements in drinking water as per Bureau of Indian Standards 10500, 14543 & 13428 using the Agilent 5100 ICP-OES（使用 Agilent 5100 ICP-OES 根据印度标准局 10500、14543 和 13428 测定饮用水中的元素），安捷伦应用简报 5991-6631EN (2015)。
J. Cauduro, Simultaneous analysis of hydride and non-hydride-forming elements via ICP-OES（通过 ICP-OES 同时分析氢化物和非氢化物元素），安捷伦白皮书 5991-6445EN。