在线预富集-电感耦合等离子体质谱同时测定水样品中的稀土元素

稀土元素（REEs）是有用的地质示踪剂，然而，其极低的浓度（纳克/升或更低）和高盐基使其测量成为一种挑战。在本报告中，一个在线预缩系统被用来测定水样中的稀土元素，该系统使用带有乙二胺三乙酸和亚氨基二乙酸官能团的PA-1混合树脂，并与一个seaFAST 自动进样器和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）相结合。该系统的过程是自动的，浓缩的样品直接注入ICP-MS的雾化器中，而碱和碱土元素被洗掉。REEs的线性系数在0.99967（Ce）到0.99999（Eu、Gd、Tm）范围内，原始空白值在0.002 ng/L（Tm）到0.426 ng/L（Ce）之间，DLs（3）的范围在0.007 ng/L（Tm）到0.250 ng/L（Ce）。从17个等分的500纳克/升稀释的REE标准溶液中得到的重现性为1.38-3.56%，酸化到pH2。 通过对SLEW-3、CASS-4和NASS-6三种NRC（加拿大国家研究委员会）参考材料的测量证明了其准确性。结果表明，三种REE浓度和PAAS归一化模式与以前的研究人员的研究结果一致。用NRC和从闽江河口采集的咸水评估了REE的回收率。SLEW-3、CASS-4和NASS-6的回收率分别为92.7%（Tb）-104.5%（La），91.6%（Ho）-111.9%（La），95.1%（Nd）-118.3%（Ce）。在不同的盐度下，从咸水中获得的回收值都很好（96.0-107.4%），说明这种方法可以忽略基体效应。闽江口地表水的REE模式显示出向海的HREEs富集和轻微的Ce负异常。 此外，闽江水体中还出现了Gd正异常。seaFAST™ (Elemental Scientific, Inc., USA) 在线预浓缩系统，使用Nobias Cheate-PA1树脂，可以预浓缩目标元素并去除盐基。以前的研究支持seaFAST-ICP-MS在分析微量和超微量元素方面的适用性，如Fe、Cu、Co、Mn、Zn、Ti、Zr、Nb、Mo、V和W（24，29）。在本研究中，使用了名为seaFAST  S2的改进版，它使用注射泵而不是蠕动泵，确保了更精确的样品和试剂的注入量，因此测量更精确。通过对加拿大国家研究委员会（NRC）的认证参考材料（CRM）SLEW-3、CASS-5和NASS-6的分析，证明了带ICP-MS的seaFAST S2的出色效用和性能。此外，通过分析在中国东南部岷江采集的不同盐度（0-26‰）的河口水，验证了使用该方法去除盐基的能力。在线预浓缩方法 seaFAST S2系统，使用带有乙二胺三乙酸和亚氨基二乙酸官能团的PA-1混合树脂。该系统包括一个seaFAST 自动进样器（SC-2/4DX）、一个海水预浓缩柱（部件号CF-N-0200，ESI）、一个微量金属净化柱（CF-M-0600）、四个注射泵（S400V）和两个惰性6口阀。 通过seaFAST自动进样器的集成真空泵，4.0mL的样品环和缓冲环被冲洗干净，并分别注入样品和缓冲液。样品的实际使用量为~7 mL，以允许冲洗和过度填充循环。同时，10%的硝酸流经ICP-MS的喷雾室以冲洗进样系统。样品和缓冲液通过微量金属净化柱，在注入海水预浓缩柱之前进行混合。随后，样品被加载，样品中的目标元素被螯合到柱子上，而碱和碱土元素则被载体洗掉。同时，用10%的硝酸对预分离柱进行反向冲洗，目标元素被洗脱到硝酸中。然后，洗脱的酸被直接注入ICP-MS的雾化器中。上述自动化程序总共需要8分48秒才能完成。最后，注射器将另一股10%的硝酸和缓冲液的混合流推到柱子上，为下一次分析做准备。