GB/T 34826-2017 四极杆电感耦合等离子体质谱仪性能的测定方法

　　ICS 7 1 . 040 . 30 N 54

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34826—2017

　　四极杆电感耦合等离子体质谱仪

　　性能的测定方法

　　Methodofperformancetesting

　　forquadrupoleinductivelycoupledplasmamassspectrometer

　　2017-1 1-01 发布 2018-05-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 34826—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中华人民共和国科学技术部提出。

　　本标准由全国仪器分析测试标准化技术委员会(SAC/TC 481)归口 。

　　本标准起草单位：中国计量科学研究院、北京矿冶研究总院、钢铁研究总院、中国科学院地球环境研究所。

　　本标准主要起草人：逯海、王军、戴新华、韦超、冯先进、余兴、贺茂勇。

　　GB/T 34826—20 17

　　四极杆电感耦合等离子体质谱仪

　　性能的测定方法

　　1 范围

　　本标准规定了四极杆电感耦合等离子体质谱仪的性能测定方法。

　　本标准适用于四极杆电感耦合等离子体质谱仪性能的测定。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 6041 质谱分析方法通则

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 32267 分析仪器性能测定术语

　　JJF 1159 四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 6041、GB/T 32267 、JJF 1159 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　丰度灵敏度 abundancesensitivity

　　表征某一质量数为 M 的强离子峰对相邻质量数 M+1(或 M-1)位置上弱峰的影响程度。表达为：M+1(或 M-1)与 M 处的信号强度比。

　　3.2

　　双电荷离子产率 doublychargedionyield

　　某元素的原子在等离子体中电离时产生的双电荷离子与该元素的单电荷离子的比，以 M2+ /M+表示。

　　3.3

　　氧化物离子产率 oxideionyield

　　某元素的原子在等离子体中电离时产生的氧化物离子与该元素的单电荷离子的比，以 MO+ /M+表示。

　　4 试剂和标准物质

　　使用试剂和标准物质时，应根据要求稀释到规定浓度。除特殊说明，均使用 2%硝酸稀释。标准物

　　质稀释时使用的移液器、容量瓶和天平等需具有有效的计量检定或校准证书。

　　4 . 1 水，GB/T 6682 规定的一级水。

　　4.2 氯化钠(NaCl) ,光谱纯。

　　4 . 3 甲醇(CH 3 OH) ,色谱纯。

　　GB/T 34826—20 17

　　4.4 盐酸(HCl),优级纯以上，ρ≈1.14 g/cm3 。

　　4.5 硝酸(HNO3),优级纯以上，ρ≈1.14 g/cm3 。

　　4.6 2% HNO3 ,用水(4.1)和硝酸(4.5)体积法配制。

　　4 . 7 ICP-MS仪器校准用铍铟铋溶液标准物质。

　　4 . 8 ICP-MS仪器校准用铯溶液标准物质。

　　4 .9 Pb 单元素溶液成分分析标准物质。

　　4. 10 Ag单元素溶液成分分析标准物质。

　　4 . 1 1 Ce单元素溶液成分分析标准物质。

　　4 . 12 Ba单元素溶液成分分析标准物质。

　　4 . 13 Li、Cr、As、Cd、U 混合标准溶液：采用 Li、Cr、As、Cd、U 单元素溶液成分分析标准物质，用 2% HNO3(4.6)稀释到 1 × 10- 2 mg/L。

　　4. 14 0.2% NaCl基体的 Li、Cr、As、Cd、U 混合标准溶液：采用 Li、Cr、As、Cd、U 单元素溶液成分分析标准物质，用质量百分比浓度为 0.2%的 NaCl 溶液稀释到 1 × 10- 2 mg/L(配制方法参见 A.1)。

　　4 . 15 Cr、V 混合标准溶液：采用 Cr、V 单元素溶液成分分析标准物质用 2% HNO 3 (4 . 6) 稀释到1 × 10- 2 mg/L。

　　4. 16 盐酸甲醇水溶液：采用甲醇(4.3)和盐酸(4.4) ,用水(4.1)稀释到体积百分比浓度 1%(配制方法参见 A. 2) 。

　　4 . 17 盐酸甲醇中 Cr、V混合标准溶液：采用 Cr、V单元素溶液成分分析标准物质用水(4 .1 )、甲醇(4 .3 )和盐酸(4.4)稀释到 1 × 10- 2 mg/L,且 HCl 和 CH3 OH 的体积百分比浓度均为 1%(配制方法参见 A.3)。

　　5 性能的测定

　　背景计数率、灵敏度、检出限、短期稳定性、长期稳定性应在相同的仪器设置条件下测定。

　　5 . 1 背景计数率

　　以 2% HNO3(4.6)进样，测量质量数 5、220 的离子计数，积分时间 0.1 s,分别测量 20 个数据，取其cps 平均值。

　　注：cps (count per second)表示每秒检测到的离子计数。

　　5 . 2 灵敏度

　　以 1 × 10- 2 mg/L 的铍铟铋溶液标准物质(4.7)进样，积分时间 0. 1 s,测量质量数 9、115、209 处的cps,分别测量 20 个数据。取其平均值，分别扣除背景计数值后，再除以其准确浓度值，即为各个元素的灵敏度 s[Mcps/ (mg · L-1 )]。

　　背景计数值的测量：以 2% HNO3(4.6)进样，积分时间 0.1 s,测量质量数 9、115、209 的 cps。分别测量 20 个数据，取其 cps 平均值。

　　5 . 3 检出限

　　以 2% HNO3(4.6)进样，积分时间 0.1 s,测量质量数 9、115、209 处的 cps,分别测量 20 个数据，用测量结果的标准偏差 sA 的 3 倍分别除以 Be、In、Bi 的灵敏度 s，结果即为各元素的检出限。

　　检出限 CL 的计算见式(1) :

　　C …………………………( 1 )

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　　5 . 4 丰度灵敏度

　　以 2% HNO3(4.6)进样，积分时间 1 s,测量质量数 132、133、134 处的 cps,分别测量 10 次，其平均值分别计为 B132 、B133 、B134;以 1 × 10- 2 mg/L 的铯溶液标准物质(4.8)进样，积分时间 1 s,测量质量数133 处的 cps,测量 10 次，其平均值计为 S133;以 20 mg/L 的铯溶液标准物质(4.8)溶液进样，积分时间1 s,测量质量数 132、134 处的 cps,分别测量 10 个数据，其平均值分别计为 S132 、S134 。按式(2)和式(3)

　　分别计算低质量数端和高质量数端的丰度灵敏度：

　　低质量数端：δ低 = …………………………( 2 )

　　高质量数端：δ高 = …………………………( 3 )

　　5 . 5 氧化物离子产率

　　以 1 × 10- 2 mg/L 的 Ce 单元素溶液成分分析标准物质(4. 11)进样，测定质量数 156 和 140 处的cps,计算氧化物比156 CeO+ /140 Ce+ ,测量 50 个数据，取平均值。

　　5 . 6 双电荷离子产率

　　以 1 × 10- 2 mg/L 的 Ba单元素溶液成分分析标准物质(4.12)进样，测定质量数 69 和 138 处的 cps,计算双电荷比69 Ba2+ /138 Ba+ ,测量 50 个数据，取平均值。

　　5 . 7 质量稳定性

　　以 1 × 10- 2 mg/L 的铍铟铋溶液标准物质(4.7)进样，扫描质量数 9、115、209 的谱图，间隔 8 h 以上

　　重复该进样和扫描步骤，并计算两次测量峰中心的差值。

　　5 . 8 质量分辨率

　　以 1 × 10- 2 mg/L 的铍铟铋溶液标准物质(4. 7) 进样，扫描质量数 9、115、209 的谱图，分别计算10%峰高处的峰宽度作为各质量数处的质量分辨率。

　　5 . 9 短期稳定性

　　以 1 × 10- 2 mg/L 的铍铟铋溶液标准物质(4. 7)进样，测量质量数 9、115、209 处的 cps,在 20 min内，每 2 min取一组数据(积分时间 0.1 s,每个数据扫描 10 次)，共计 10 组平均值数据，计算其相对标准偏差 RSD( %) ,即为仪器的短期稳定性。

　　短期稳定性的计算见式(4) ~式(6) :

　　…………………………( 4 )

　　x

　　其中，

　　n

　　…………………………( 5 )

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　　s=槡 …………………………( 6 )

　　式中：

　　x —n组测量数据的平均值;

　　xi— 第 i组测量数据(10 次扫描的平均值);

　　s — 标准偏差;

　　n — 测量组数。

　　5 . 10 长期稳定性

　　以 1 × 10- 2 mg/L 的铍铟铋溶液标准物质(4.7)进样，测量质量数 9、115、209 处的 cps,在不少于 2 h内，间隔时间不少于 10 min取一组数据(积分时间 0 .1 s,每组数据扫描 10 次)，重复测量不少于 10 组。计算其相对标准偏差 RSD( %) ,即为仪器的长期稳定性。长期稳定性的计算方法与 5.9 相同。

　　5 . 1 1 同位素丰度比

　　分别以 1 × 10- 2 mg/L 的 Pb 单元素溶液成分分析标准物质(4.9)和 1 × 10- 2 mg/L 的 Ag单元素溶液成分分析标准物质(4.10)进样，用跳峰法分别测量206 Pb/208 Pb 和107 Ag/109 Ag,各测量 10 个数据，计算测量结果的相对标准偏差 RSD( %) ,计算见式(4) ~式(6)。

　　5 . 12 抗高盐、碳基、氯基干扰能力

　　5 . 12 . 1 0 .2%Nacl基体样品测量重复性和准确性

　　以 Li、Cr、As、Cd、U 混合标准溶液(4.13)为工作标准，以 0.2% NaCl基体的 Li、Cr、As、Cd、U 混合标准溶液(4 .14)直接进样，外标法测试上述元素的含量。连续进样，20 min 内，每 2 min取一组数据(积分时间 0.1 s,每组数据扫描 10 次)，共计 10 组数据，计算其重复性和准确性。

　　重复性计算方法与短期稳定性、长期稳定性相同。

　　准确性计算见式(7) :

　　式中：

　　k — 多次测量结果的平均值与标准值之比;

　　x测量 — 10 组数据的平均值;

　　x标准 — 标准值。

　　5 . 12 .2 盐酸甲醇基体下 clo、Arc干扰物的浓度测定

　　以 Cr、V混合标准溶液(4.15)做校准曲线，以盐酸甲醇水溶液(4. 16)直接进样，选择51 V、52 Cr 同位素，用外标法分别测量质量数 51、52 处的含量，测量 10 次，取其平均值，即为 ClO、ArC 干扰物的浓度。

　　5 . 12 .3 盐酸甲醇基体下 V、cr元素的测量准确性

　　以 Cr、V混合标准溶液(4 .15)为工作标准，以盐酸甲醇中 Cr、V 混合标准溶液(4 .17)直接进样，选择51 V、52 Cr 同位素，用外标法分别测试 V、Cr 的含量，测量 10 次，用式(7)计算准确性。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　标准溶液配制方法

　　A.1 0 . 2% Nacl基体的 Li、cr、AS、cd、U 混合标准溶液

　　A.1 . 1 0 . 2% Nacl溶液

　　用天平称取 NaCl (4.2)0.20 g。另用天平称重一支 100 mL 的容量瓶，天平读数回零后，将 NaCl 转移入容量瓶，用水(4.1)稀释至 100.0 g。

　　A.1 . 2 0 . 2% Nacl基体的 Li、cr、AS、cd、U 混合标准溶液

　　用移液管分别准确移取适量的 Li、Cr、As、Cd、U(根据 Li、Cr、As、Cd、U 标准物质的浓度，可以采用逐级稀释的方法预先配制低浓度 Li、Cr、As、Cd、U 标准溶液)，合并入 100 mL 容量瓶，用配制的 0 .2% NaCl 溶液(A.1.1)稀释至 100 mL,使 Li、Cr、As、Cd、U 的浓度均为 1 × 10- 2 mg/L。

　　A.2 盐酸甲醇水溶液

　　用移液管分别准确移取 1 mL 盐酸和 1 mL 甲醇于 100 mL容量瓶中，并用水(4 .1 )稀释至 100 mL,使盐酸、甲醇的体积百分比浓度均为 1%。

　　A.3 盐酸甲醇中 cr、V 混合标准溶液

　　用移液管分别准确移取 1 mL 盐酸、1 mL 甲醇和适量的 Cr、V(根据 Cr、V 标准物质的浓度，可以采用逐级稀释的方法预先配制低浓度 Cr、V 标准溶液)，合并入 100 mL 容量瓶，用水(4 . 1) 稀释至100 mL,使 Cr、V 的浓度均为 1 × 10- 2 mg/L。