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Access Agilent 电子期刊(2016 年 8 月)

配备安捷伦消耗品的珀金埃尔默 FAAS:准确测定水样中的营养元素和矿物元素

作者:Ankit Shah,安捷伦光谱消耗品支持专家

每个人都想要一个安全的环境,准确监测饮用水、污水、地表水和地下水中的矿物质与污染物对于确保良好的水质至关重要。无机元素的污染可能由自然沉积或工业、农药和家庭生活废弃物的排放而引起。如果您使用珀金埃尔默仪器进行元素分析,现在可以利用安捷伦光谱备件获得高质量结果。

尽管人们利用更先进的仪器技术如 ICP-OESICP-MS 分析水体中的元素,但由于火焰原子吸收光谱 (FAAS) 技术操作简单、运行成本低,并且能够相对快速地分析大多数分析物,如 Ca、Cu、Fe、Mg、K、Na 和 Zn,因此更受青睐。此外,FAAS 技术只需要极少的样品前处理,并且能够检测常见于环境水样中的预期分析物浓度。

优异的回收率证明了安捷伦备件的适用性

在一份最近的研究中,我们使用 PerkinElmer AAnalyst 800 FAAS 分析多种城市供水和瓶装水样品中的 Ca、Cu、Fe、Mg、K、Na 和 Zn。珀金埃尔默 FAAS 仪器仅配备安捷伦消耗品和备件

所有样品在前处理过程中均用 1% 硝酸 (HNO3) 进行酸化。最终溶液包括 0.1% 氯化镧 (LaCl3),其用作分析 Ca 和 Mg 的释放剂,并用作分析 Na 和 K 的离子抑制剂。安捷伦应用简报 5991-7046EN 描述了仪器参数和用于校准的标样浓度。

分析两种独立的标样以验证水样的结果。我们使用用于 ICP、AA 或 GFAA 的安捷伦初始校准验证 (ICV) 标准品确认校准准确度,并使用高纯度标准品“含痕量金属的饮用水”认证参比物质 (CRM-TMDW) 对测得的水样结果进行验证。安捷伦 ICV 标准品和高纯度标准品 CRM-TMDW 的 100 倍稀释液(表 1表 2)获得了优异的回收率,确认了该方法的准确性与适用性。

分析物 测得的结果 (mg/L) 稀释 100 倍后的分析物浓度 (mg/L) 回收率(%)
Ca 4.85 5.00 97
Cu 0.25 0.25 100
Fe 1.05 1.00 105
Mg 4.86 5.00 97
K 4.86 5.00 97
Na 5.35 5.00 107
Zn 0.21 0.20 105

表 1. 在安捷伦 ICV 标准品中测定的元素获得优异的回收率

分析物 测得的结果 (mg/L) 认证浓度 (mg/L) 回收率(%)
Ca 36.6 35.0 105
Cu 0.019 0.020 95
Fe 0.102 0.100 102
Mg 8.43 9.00 94
K 2.33 2.50 93
Na 5.90 6.00 98
Zn 0.071 0.070 101

表 2. 在高纯度标准品“含痕量金属的饮用水”认证参比物质 (CRM-TMDW) 中测定的元素获得良好的回收率

准确测量低浓度及高浓度元素

利用相同的校准方法对饮用水、城市水处理厂的再生水以及瓶装水的样品进行了测量。表 3 示出了测量结果。

分析物 城市(饮用)水样 1 (mg/L) 城市(再生)水样 2 (mg/L) 城市(饮用)水样 3 (mg/L) 瓶装矿物质水 (mg/L)
Ca 3.85 13.92 4.88 1.17
Cu 0.12 0.03 0.13 低于检测限
Fe 0.05 低于检测限 (DL) 0.03 低于检测限
Mg 1.86 7.87 1.14 1.82
K 0.59 20.56 0.61 0.53
Na 4.10 超出范围 4.17 7.76
Zn 0.04 2.47 0.14 低于检测限

表 3. 在三种城市供水和饮用水样品中测得的结果

水样 1 和 3 是从不同地点采集的饮用水,其供应来源于相同的水库。元素浓度的差异可能是由于管道系统的条件、与水库的距离以及采样之前水在管道中的停留时间等因素的不同而造成。水样 2 为 A 类再生水,其不适合人类饮用,但符合当地环境局 [1] 和卫生部的规定。

分析物 检测限 (mg/L)
Cu 0.003
Fe 0.007
Zn 0.004

表 4. 高灵敏度分析:利用配备安捷伦消耗品和备件的 PerkinElmer AAnalyst 800 FAAS 获得了较低的检测限

瓶装水中不含 Cu、Fe 和 Zn,确认这些元素在装瓶之前的纯化过程中已被除去。在饮用水样品 1 和 3 中测得的 Mg 和 K 的浓度相当接近。

计算了 Cu、Fe 和 Zn 的检测限(表 4)。其他元素的浓度较高,并且已在低灵敏度条件下进行了测量,因此并未确定其检测限。

安捷伦备件在珀金埃尔默 FAAS 中具有可靠的性能

该方法非常适合对城市供水和瓶装水样品中的营养元素和矿物元素进行快速、直接而简单的测量。通过在灵敏度较低的条件下测量 Ca、K、Mg 和 Na(均以高浓度存在),能够对相同样品中的高浓度及低浓度元素进行分析。

该方法的性能和动态范围通过在安捷伦 ICV 标准品和高纯度标准品“含痕量金属的饮用水”CRM 中测定的低浓度及高浓度元素所获得的优异回收率得到了证实。如需了解更多信息,请下载安捷伦出版物 5991-7046EN。然后查看用于珀金埃尔默 AA、ICP-OES 和 ICP-MS 仪器的安捷伦备件的全套产品组合。

参考文献

  1. Environment Protection Authority Victoria, “Guidelines for Environmental Management—Dual Pipe Water Recycling Schemes– Health and Environmental Risk Management,” (Publication 1015.1)Feb., 2015.