使用配备用于气溶胶稀释的 HMI 的 Agilent 7800 ICP-MS 实现海水的高通量直接分析

前言

英国环境局 (EA) 是一个非政府部门公共机构，上级机构是英国环境、食品与农村事务部 (DEFRA)。该机构的职责之一是保护并改善英国的自然环境，为人类和野生生物创造更好的家园。类似机构在英国其他权力移交地区履行着同等职能。环境局还负责管理和保护地表水和地下水，包括用于抽取饮用水和水产养殖的水体。这项工作涉及对许多不同的水基质进行分析。

EA 实验室中面临的最具挑战性的工作之一是测定海水和河口水体中潜在的有毒痕量金属元素。此分析有助于确保来源于沿海和河口鱼贝类水产品的安全。样品溶液中的总溶解固体 (TDS) 含量高且差异大、基质可产生潜在的质谱干扰，以及在高样品通量下运行通常仍必须达到较低的检测限，这些因素共同导致此类分析困难重重。其中一些目标元素 Ni、Cu、Zn、Cd 和 Pb 对应的最低报告值分别为 0.3、0.2、0.4、0.03 和 0.04 μg/L。

EA Starcross 实验室中针对这一应用所用的现有方法，采用了悬浮态亚氨基二乙酸酯试剂进行基质消除和分析物预浓缩，然后采用电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) 进行分析。虽然该方法可达到理想的性能，但样品前处理阶段需要使用昂贵的试剂，而且方法耗时费力，还需要由熟练的分析人员进行操作。

为达到简化分析的目的，EA 对最新一代四极杆 ICP-MS 进行了评估。这些仪器能够有效消除干扰，达到较低的检测限，并显著提高对高盐而多变基质的耐受性。目标在于开发一种稳定而可靠的方法，无需在分析前消除基质、预浓缩或稀释样品，即可直接分析海水和河口水样。方法还必须在提高效率的同时不降低数据质量或分析能力。

结论

配备高基质进样系统的 Agilent 7800 ICP-MS 可用于直接分析高基质样品。HMI 可以对基质含量高于 ICP-MS 通常允许的正常溶解态固体限量 (0.2%) 10 倍的样品进行常规分析。7800 ICP-MS 系统与用于定量环进样的 ISIS 3 相结合，提供了一种用于快速分析大批量不同盐度水样的常规方法。

该配置提供了一种高效方法来测量海水样品中的超痕量元素浓度，无需采用高端样品前处理方法或复杂的多重调谐反应池方法。在气溶胶相中使用简单的自动化稀释，还降低了样品前处理试剂污染的可能，或由液体稀释设备或相关样品处理步骤引起的错误。

由于样品前处理阶段得以简化且 ISIS 3 定量环进样具有快速的高通量，因此总的样品分析时间大大缩短。事实证明，该方法适用于在高样品通量的实验室环境中对海水样品进行常规的直接测量。