陆秉源,乔培军,邵 磊

(1.华东理工大学化工学院,上海200237;2.同济大学海洋地质国家重点实验室,上海 200092)

ICP-MS的45Sc空白背景信号比周期表上相邻元素的要偏高很多[1-2],而且极不稳定,这种现象存在于众多的实验室。它直接影响Sc的信背比和检出限[2-3],也影响分析结果的准确度和重现性,给微量Sc的检测造成困难。许多国际标准分析方法(如 EPA200.8,EPA6020)都采用Sc作为低质量数范围里的内标元素,但实际使用中常常因其背景的波动而被放弃。

本工作在识别此类干扰的实验基础上,提出这种背景干扰的两种形成机理:一种是样品基体元素(如C,Ca,Al等)在45 U位置上形成的多原子离子干扰,一般表现为进样系统中的记忆效应,其特征是冲洗后可快速回到原来水平;另一种是离子透镜被含碳的气溶胶污染,上面积累的碳可以与离子束中的氧氢离子反应形成干扰离子(如12C16O21H+),其特征是在水溶液冲洗过程中信号下降缓慢,能维持很长时间,进样系统的清洗对其无效。这二者的结合是高背景信号和不稳定现象的主要原因。

动能歧视(KED)工作模式被用来确认干扰物的多原子离子性质。实验最终采用较强的动能歧视设置(KED=9),用来抑制多原子离子干扰,极大地改善了45Sc的信背比。Sc的检出限可小于1.2 ng/L,背景等效溶度(BEC)小于16 ng/L,同时改善了分析结果数据的重现性。采用这种KED工作模式的国家沉积物和岩石标准物质(SRM)的分析结果显示,同一份样品溶液浓度重复测定3次的内精密度为 RSD＜1.5%,平行样品(n=4)的外部精度回归到正常水平(RSD在2.3%～5.23%内)。……