【概述】

利用ICP-MS檢測痕量鈣（Ca）一直是一個難點，由于Ca自然豐度Z高的同位素（96.9%）為40Ca，與40Ar為同質(zhì)異位素，使用常規(guī)方法無法測定。所以，通常對Ca進(jìn)行檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法中推薦的質(zhì)量數(shù)，U.S.EPA200.8為43；國內(nèi)HJ700-2014為44，測定下限為26.4μg/L。而43Ca和43Ca的自然豐度分別僅有0.14%和2.1%，在測定過程中由于靈敏度較低，且干擾消除不完全，容易導(dǎo)致檢出限偏高、結(jié)果精密度差等缺點。

【實驗/設(shè)備條件】

按照U.S.EPA200.8和HJ700-2014標(biāo)準(zhǔn)，43Ca和44Ca的測定分別使用標(biāo)準(zhǔn)模式和碰撞（KED）模式。參數(shù)見圖1。而對自來水、飲用水的檢測結(jié)果通常較標(biāo)準(zhǔn)值偏高，這是由于樣品中通常含有一定量（190μg/L左右）的鍶（Sr），而Sr的第二電離能為11.03eV，容易形成86Sr++和88Sr++雙電荷，會對43Ca和44Ca產(chǎn)生質(zhì)譜干擾，且很難去除。

圖1. ICP-MS 測定水中 Ca 的方法參數(shù)

【實驗/操作方法】

     NexION2000ICP-MS的通用池技術(shù)可以使用各種高純高反應(yīng)性氣體對質(zhì)譜干擾進(jìn)行去除，對于40Ca，可以使用1**%純氨氣（**電離能10.16eV）對40Ar（**電離能15.76eV）進(jìn)行去除，獲得亞ppb級的檢出限。這得益于NexION2000可以調(diào)諧和優(yōu)化通用池四極桿的RPq參數(shù)，使得高反應(yīng)性氣體的各種副產(chǎn)物干擾被徹底去除。

40Ar+ + NH3 → 40Ar + NH3+

ΔHr = ΔIP = -15.76 eV+10.16 eV = -5.60 eV ( 放熱，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行)

【實驗結(jié)果/結(jié)論】

為了表征Sr雙電荷對于Ca檢測結(jié)果的影響，利用NexION2000ICP-MS對10mg/LSr標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行檢測，結(jié)果見圖2?？梢?span data-x-flag="13_23" style="position:relative;line-height:2em;font-size:16px;font-family:Microsoft YaHei;letter-spacing: 0px; vertical-align: super;">43Ca和44Ca在Sr雙電荷的干擾下，檢測結(jié)果顯著偏離真值，而40Ca的檢測結(jié)果接近真值，且完全可以滿足HJ700-2014要求的檢測下限。利用氨氣作反應(yīng)氣測定樣品中的40Ca，完全避開了Sr元素的雙電荷質(zhì)譜干擾，再也不需要回避混標(biāo)或樣品中Sr的存在，準(zhǔn)確快捷地得出Ca的檢測結(jié)果。

圖2. 10 mg/L Sr 標(biāo)準(zhǔn)溶液中 Ca 檢測結(jié)果

【儀器/耗材清單】