阳离子树脂静态交换-电感耦合等离子体质谱法测定土壤样品
中的微量碘
陈国娟
【摘 要】After the alkali-melting process treated the soil sample,cation resin was used for static exchange,then trace iodine in soil was determined by ICP-MS. The method detection limit was 0.018×10-6, the variation coefficient (RSD=6) was 0.51%~4.17%,the recovery rate of standard addition was 93.79%~107.73%,the result is quite accurate and satisfied.%土壤样品碱熔后，采用阳离子树脂进行静态交换，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）作为分析方法检测土壤中的微量碘。方法检出限为0.018×10-6，变异系数（RSD，n=6)为0.51%~4.17%，加标回收率在93.79%~107.73%之间，测定结果准确可靠、满足分析要求。 【期刊名称】《当代化工》 【年(卷),期】2014(000)006 【总页数】3页(P1130-1131,1133)
【关键词】阳离子交换树脂;ICP-MS;土壤;微量碘 【作 者】陈国娟
【作者单位】国土资源部 沈阳矿产资源监督检测中心，辽宁 沈阳 110032 【正文语种】中 文 【中图分类】O657
土壤中微量元素碘是参与人体甲状腺素合成的必需微量元素，它是人和动物所必需的微量营养元素[1,2]。土壤中碘的缺乏直接影响人类食物及饮水中碘的含量，从而导致碘缺乏症( IDD)。碘在土壤中主要以碘化物、碘酸盐、游离态碘、碘与三二氧化物复合体、有机复合态碘等多种形式存在。目前测定碘的方法主要有催化分光光度法、离子色谱法、电分析化学等方法[3-5]，但是方法流程长、引入试剂多，灵敏度较低。随着电感耦合等离子体质谱仪的迅速发展，应用其测定土壤中的微量碘也成为可能。
本试验采用碳酸钠和氧化锌混合试剂熔矿，阳离子交换树脂静态交换分离大量基体后，采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤中的微量碘，方法操作简便、快速、准确度高，结果令人满意。 1 仪器与试剂
碳酸钠和氧化锌混合试剂:
碳酸钠（优级纯）和氧化锌（优级纯）按（3:2）比例充分混合均匀后，备用。 硫酸溶液：c=2 mol/L; 732型阳离子交换树脂;
将树脂用水浸泡，清洗数遍后，装入直径约1.5 cm、长约30 cm的玻璃柱中，顶端与梨形分液漏斗相接。在分液漏斗中加入150 mL硫酸溶液（2.2），以约1.5 mL/min的流速流经交换柱，流毕，用水以同样流速流经交换柱，直至无硫酸根流出。再生的树脂用真空抽滤至干，装瓶备用。 抗坏血酸溶液：ρ=15 g/L; 氢氧化钠溶液：c=0.1 mol/L; 碘标准系列:
将碘标准储备溶液[ρ(I)=100 µg·mL-1]，配制成浓度为10 µg/mL的标准溶液，
测定时用5%的HNO3逐级稀释成ρ(I)为 0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 µg/mL的标准系列溶液； 无水乙醇、：优级纯； 实验室用水：超纯水;
测试仪器：X系列2型电感耦合等离子体质谱仪（美国热电公司）。 2 样品的预处理
土壤经自然干燥、粉碎过100目筛。称取已粉碎土壤样品0.500 0 g于事先装有1.500 0 g碳酸钠和氧化锌混合试剂的瓷坩埚中，搅匀并在上面覆盖一层混合试剂，置于马弗炉中，自低温升温至750 ℃，熔融30 min后，取出冷却，将样品倒入100 mL烧杯中，加3滴无水乙醇及20 mL水，在电热板上加热煮沸，冷却，将溶液及沉淀一起移入50 mL比色管中，用水稀释至刻度，摇匀，放置澄清。吸取5.0 mL清液于50 mL烧杯中，加入0.1 mL抗坏血酸溶液摇匀，加入阳离子交换树脂，在静态交换过程中需摇动2~3次，用pH试纸检测溶液呈微酸性。吸取清液2 mL于10 mL比色管中，待测。 同时平行制备2份空白，待上机测定。 3 结果与讨论 3.1 仪器的优化
仪器点火，待仪器稳定30 min后，采用25μ g·mL-1 Li Co In U调谐液调整仪器各项指标， 使仪器灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等指标达到分析要求。确定仪器主要工作参数见表1。
表1 仪器主要工作参数Table 1 Working parameters of the instrument提取电压 352.1 V Focus 15.5 V RF功率 1 300 W 水平/垂直 110/450冷却气流速 14.0 L·min-1 测量方式 跳峰辅助气流速 0.80 L·min-1 蠕动泵转速 40 r·min-1雾化压力 0.84 冲洗时间 15 s采样深度 180 mm 分析元素同位素 127I
3.2 内标元素的选择
内标校正法可以监测和校正信号的短期漂移及长期漂移，有效的降低基体对结果的影响。本试验采用187Re作为内标物质，在线加入，可以得到满意的分析结果。 3.3 阳离子交换树脂加入量及交换时间的确定
为了有效去除浸出液中大量的钠离子、锌离子等其它基质，浸出液用732型阳离子交换树脂静态交换。在满足实验要求的情况下，应尽量选择操作简单、快速、所加试剂量少的实验条件，以保证试剂空白尽量最小。但树脂加入量少、交换时间短，则交换不完全，在测定中产生较大的盐效应。本试验讨论了树脂加入量及交换时间对测定结果的影响见图1和图2。
从图中可以看出，当加入 5g（湿重）的阳离子树脂，静态交换2 h，离子交换达到平衡。用pH试纸进行测定，此时溶液呈微酸性，pH为6～7。 图1 树脂用量的选择Fig.1 The selection of amount of resin
图2 树脂交换时间的选择Fig.2 The selection of exchange time of resin 3.4 方法的检出限
在最佳试验条件下，对样品空白重复测定 10次，结果见表2，方法的检出限为10次测量结果的3倍标准偏差（s），计算结果为0.018×10-6。 3.5 方法的准确度及回收率试验
在最佳试验条件下，对5个国家一级标准物质GBW07401、GBW07403、GBW07404、GBW07405、GBW07407测定6次，计算样品中碘的平均值，从而进行方法准确度及精密度的检验。结果见表3和表 4，测定结果与标准值相符，相对标准偏差小于5%，加标回收率在93.79%~107.73%之间。 表2 试验空白测定及检出限结果Table 2 Results of test for blank and detection limit项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s 检出限测定值×10-6 0.115 0.116 0.121 0.104 0.117 0.106 0.103 0.115 0.105 0.106 0.006 0.018
表3 方法的准确度及精密度(n=6)Table 3 Results of test for accuracy and precision项目 碘标准值×10-6 测量碘值×10-6 碘平均 值×10-6
RSD,%GBW07401 1.80 1.75、1.、1.91、1.94、1.86、1.88 1.87 3.20 GBW07403 1.30 1.18、1.19、1.16、1.25、1.29、1.15 1.20 4.17 GBW07404 9.40 9.63、9.55、9.48、9.46、9.51、9.59 9.54 0.63 GBW07405 3.80 3.65、3.78、3.69、3.82、3.75、3.68 3.73 1.60 GBW07407 19.00 18.91、18.88、19.15、19.08、18.95、18.93 18.98 0.51
表4 样品的加标回收率测定(n＝6)Table 4 The determination of labeled recovery rate in sample(n=6)样品 测试平均值×10-6加标量×10-6测试总量×10-6回收率,%GBW07401 1.87 2 3.69 95.35 GBW07403 1.20 1 2.37 107.73 GBW07404 9.54 10 19.05 97.49 GBW07405 3.73 4 7.25 93.79 GBW07407 18.98 20 41.05 105.31
仍然采用上述5个国家一级标准物质，加入不同浓度的I标准溶液，进行方法的加标回收率试验见表4。 4 结 论
本文建立了应用阳离子树脂进行静态交换，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤样品中碘的方法，通过对国家一级标准物质的分析，方法操作简单、检出限低、准确度高、回收率高，分析结果准确、可靠，是测定土壤中微量碘的一种较好的分析方法。
【相关文献】
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［3］王瑞敏.电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定紫菜中微量碘[J].农业科技与装备，2010，13(12):20-22.
［4］范哲锋，靳晓涛，王亚峰.电感耦合等离子体发射光谱法测定碘的研究[J].光谱学与光谱分析，2001，3(21):370-372.
［5］葛力明，肖惠祥.碘的分析现状[J].岩矿测试1993，3:60-70.
