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Milli-Q一級(jí)超純水
過(guò)去十年當(dāng)中，分析儀器的靈敏度大大改善，改變了我們對(duì)環(huán)境污染和金屬危害的理解，這些金屬包括鈹、鉻、錳、鐵、鎳、銅、鋅、砷、鎘、銻、鋇、汞、鉈和鉛等。因此產(chǎn)生了許多法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定飲用水、海水、和廢中有毒金屬可以接受或建議的最高濃度。
法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)所制定的要求繼而增加了環(huán)境實(shí)驗(yàn)室對(duì)有毒金屬監(jiān)測(cè)的需求。
在這些實(shí)驗(yàn)室中，光譜技術(shù)是建議用來(lái)確定痕量元素的標(biāo)準(zhǔn)儀器。ICP-MS和ICP-OES在水及土壤的環(huán)境分析中，檢測(cè)痕量有毒金屬具有重要作用，對(duì)超純水質(zhì)量提出了更高要求。 超純水是ICP-MS和ICP-OES分析中最常用的試劑，具體而言，超純水用作空白試劑、用于樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品制備、以及儀器和樣品容器的清洗（圖1）。因此，超純水應(yīng)盡量減少金屬離子的含量，避免分析儀器被污染或?qū)Ρ环治鲈卦斐筛蓴_，繼而確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
| 圖1. 超純水在ICP-MS和ICP-OES中的應(yīng)用
事實(shí)上，來(lái)自實(shí)驗(yàn)室試劑的任何污染都會(huì)增加背景濃度 (BEC)和檢測(cè)限，從而影響該技術(shù)的檢測(cè)效果。因此，常見(jiàn)法規(guī)規(guī)定了用于ICP-MS或ICP-OES分析所有步驟的試劑水的適用性，空白試劑中不得檢測(cè)出任何元素，或者如果檢測(cè)得出，BEC相對(duì)于預(yù)期的分析范圍應(yīng)該是可以忽略不計(jì)的。 在環(huán)境分析中，水樣品中的元素通常處于μg/L(ppb) 分析范圍，在土壤樣品中為mg/L (ppm) 范圍。為了確保在ppb-ppm范圍內(nèi)成功實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)元素的BEC最好不超過(guò)ppt或亞ppt范圍。此外，在某些分析中，除了可以忽略不計(jì)的污染水平外，由于LOD（檢測(cè)限）是被單獨(dú)指定的，因此，使用具有穩(wěn)定質(zhì)量的超純水至關(guān)重要。 為了評(píng)估ICP-MS和ICP-OES在環(huán)境分析中所需試劑水的適用性，測(cè)量了產(chǎn)自Milli-Q水純化系統(tǒng)的新鮮超純水中的有毒元素。測(cè)得的試劑水的BEC在ng/L水平，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。 表1顯示，當(dāng)用Milli-Q水時(shí)相對(duì)于大多數(shù)所分析的元素，BEC處于亞ppt或低ppt范圍（試驗(yàn)在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下的潔凈室中進(jìn)行）。如果需到達(dá)到更低的元素水平，則應(yīng)該在潔凈室或無(wú)金屬的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行分析，并且使用額外的過(guò)濾步驟，例如Q-POD Element 純水系統(tǒng)，可以使BEC達(dá)到亞ppt或ppq水平。
| 表1. 在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下（而非潔凈室中）測(cè)得的新鮮產(chǎn)制的超純水中的元素水平（ng/L)
裝備配套1 ? 配置：Q-Gard和Quantum TEX濾芯以及Millipak終端過(guò)濾器 ? 進(jìn)水：Elix Essential 5制備的純水作為Milli-Q Advantage A10超純水系統(tǒng)進(jìn)水，所生產(chǎn)的新鮮超純水樣品 ? 分析情況：用Agilent 7700s儀器分析了鈹、鉻、錳、鐵、鎳、銅、鋅、砷、鎘、銻、鋇、鉈和鉛的水平，并用Agilent 7500s儀器分析了鋅的水平。 裝備配套2 ? 配置：QPAK TIX 濾芯和Millipak終端過(guò)濾器 ? 進(jìn)水：默克Milli-Q水純化系統(tǒng)的超純水樣品 ? 分析情況：用Agilent 7500s ICP-MS儀器分析了汞的水平。所有實(shí)驗(yàn)均在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下（而非潔凈室中）進(jìn)行。 Agilent 7700s的儀器詳情及參數(shù)： ? PFA（過(guò)氟氧基）-50噴霧器 ? PFA噴霧艙 ? 藍(lán)寶石惰性火炬 ? 石英2.5mm內(nèi)徑火炬噴嘴 ? 鉑金采樣和截取錐 ? RF功率600/1600 W ? 采樣位置12/8 mm ? 運(yùn)載氣體流量0.90 L/min ? 補(bǔ)充氣體流量0.32/0.51 L/min ? 自動(dòng)檢測(cè)器模式 ? 通過(guò)1、5、10、50 ng/L校準(zhǔn)。 Agilent 7500s的儀器詳情及參數(shù) ? 石英噴霧器 ? 石英噴霧艙 ? 石英2.5 mm內(nèi)徑火炬噴嘴 ? 鎳采樣和截取錐 ? RF功率1300/1550 W ? 采樣位置8 mm ? 運(yùn)載氣體流量0.96 L/min ? 補(bǔ)充氣體流量0.23 L/min ? 自動(dòng)檢測(cè)器模式 ? 通過(guò)1、20、50、100 ng/L校準(zhǔn)
其他：Agilent 7700s實(shí)驗(yàn)所使用的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣品為Agilent和SPEX Certi Prep的混合，Agilent 7500s實(shí)驗(yàn)所使用的是ROMIL Prim Ag-xtra。容器全部為用超純水預(yù)先清潔的PFA。來(lái)自默克水純化系統(tǒng)的所有超純水樣品（Milli-Q水，電阻率為18.2MΩ·cm，TOC低于5ppb）均是在收集后立即分析。
總 結(jié) 本文討論了有毒元素分析中試劑水質(zhì)量的重要性，并證明了Milli-Q水純化系統(tǒng)生產(chǎn)的超純水中元素含量低。進(jìn)行痕量元素分析的實(shí)驗(yàn)室，可以信賴Milli-Q水純化系統(tǒng)來(lái)滿足他們對(duì)實(shí)驗(yàn)中最高純度純水的嚴(yán)格要求。選用來(lái)自Milli-Q系統(tǒng)的超純水進(jìn)行痕量元素分析，將有助于確保生成優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)。
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參考資料 1.Official Journal of the European Communities, Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998.http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:1998:330:0032:0054:EN:PDF 2.Canadian Environmental Quality Guidelines, Summary Table. http://st-ts.ccme.ca/ 3.European Union Urban Waste Water Treatment Directive, Council Directive 91/271/EEC.http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.douri=CONSLEG:1991L0271:20081211:EN:PDF 4.World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality, fourth edition, (2011), Chapter 8 Chemical Aspects, p 170. http://www.who.int/water_sanitation_health/publications/2011/9789241548151_ch08.pdf 5.IS 3025 (Part 04): Method of Sampling and Test (Physical and Chemical) for Water and Wastewater, Part 04: Colour (First Revision). http://archive.org/stream/gov.law.is.3025.04.1983/is.3025.04.1983_djvu.txt 6.S. Su, B. Chen, M. He, B. Hu, Talanta, 123, 2014, 1–9. 7.Finnish Ministry of the Environment, Threshold of toxic compounds and metals in soil (Maaper?n kynnys- ja ohjearvojen m??ritysperusteet), Suomen Ymp?rist?, 23, 2007, p.96. http://www.ymparisto.fi/download/noname/%7BC633F084-8595-4032-BDD8-EFD539D4AED1%7D/91488 8.I. Rodushkin, E. Engstrom, D.C. Baxter, Anal Bioanal Chem., 396, 2010, 365-337. 9.N. Ishii, S. Mabic, Optimal Water Quality for Trace Elemental Analysis, Merck, Lab Water Application Note, (2011). 10.A. Khvataeva-Domanov, G. Woods, S. Mabic, Poster: Choosing optimal high purity water source in accordance to ICP-MS
我們是全球?qū)嶒?yàn)室純水行業(yè)的引領(lǐng)者：我們旨在為實(shí)驗(yàn)室純水用戶提供前沿的純水解決方案以滿足用戶的實(shí)驗(yàn)用水需求。
首頁(yè) > 純水產(chǎn)品 > Milli-Q一級(jí)超純水 > Milli-Q講堂 |環(huán)境分析中的有毒元素測(cè)定是如何用到超純水的？
過(guò)去十年當(dāng)中，分析儀器的靈敏度大大改善，改變了我們對(duì)環(huán)境污染和金屬危害的理解，這些金屬包括鈹、鉻、錳、鐵、鎳、銅、鋅、砷、鎘、銻、鋇、汞、鉈和鉛等。因此產(chǎn)生了許多法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定飲用水、海水、和廢中有毒金屬可以接受或建議的最高濃度。
法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)所制定的要求繼而增加了環(huán)境實(shí)驗(yàn)室對(duì)有毒金屬監(jiān)測(cè)的需求。
在這些實(shí)驗(yàn)室中，光譜技術(shù)是建議用來(lái)確定痕量元素的標(biāo)準(zhǔn)儀器。ICP-MS和ICP-OES在水及土壤的環(huán)境分析中，檢測(cè)痕量有毒金屬具有重要作用，對(duì)超純水質(zhì)量提出了更高要求。 超純水是ICP-MS和ICP-OES分析中最常用的試劑，具體而言，超純水用作空白試劑、用于樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品制備、以及儀器和樣品容器的清洗（圖1）。因此，超純水應(yīng)盡量減少金屬離子的含量，避免分析儀器被污染或?qū)Ρ环治鲈卦斐筛蓴_，繼而確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
| 圖1. 超純水在ICP-MS和ICP-OES中的應(yīng)用
事實(shí)上，來(lái)自實(shí)驗(yàn)室試劑的任何污染都會(huì)增加背景濃度 (BEC)和檢測(cè)限，從而影響該技術(shù)的檢測(cè)效果。因此，常見(jiàn)法規(guī)規(guī)定了用于ICP-MS或ICP-OES分析所有步驟的試劑水的適用性，空白試劑中不得檢測(cè)出任何元素，或者如果檢測(cè)得出，BEC相對(duì)于預(yù)期的分析范圍應(yīng)該是可以忽略不計(jì)的。 在環(huán)境分析中，水樣品中的元素通常處于μg/L(ppb) 分析范圍，在土壤樣品中為mg/L (ppm) 范圍。為了確保在ppb-ppm范圍內(nèi)成功實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)元素的BEC最好不超過(guò)ppt或亞ppt范圍。此外，在某些分析中，除了可以忽略不計(jì)的污染水平外，由于LOD（檢測(cè)限）是被單獨(dú)指定的，因此，使用具有穩(wěn)定質(zhì)量的超純水至關(guān)重要。 為了評(píng)估ICP-MS和ICP-OES在環(huán)境分析中所需試劑水的適用性，測(cè)量了產(chǎn)自Milli-Q水純化系統(tǒng)的新鮮超純水中的有毒元素。測(cè)得的試劑水的BEC在ng/L水平，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。 表1顯示，當(dāng)用Milli-Q水時(shí)相對(duì)于大多數(shù)所分析的元素，BEC處于亞ppt或低ppt范圍（試驗(yàn)在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下的潔凈室中進(jìn)行）。如果需到達(dá)到更低的元素水平，則應(yīng)該在潔凈室或無(wú)金屬的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行分析，并且使用額外的過(guò)濾步驟，例如Q-POD Element 純水系統(tǒng)，可以使BEC達(dá)到亞ppt或ppq水平。
| 表1. 在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下（而非潔凈室中）測(cè)得的新鮮產(chǎn)制的超純水中的元素水平（ng/L)
裝備配套1 ? 配置：Q-Gard和Quantum TEX濾芯以及Millipak終端過(guò)濾器 ? 進(jìn)水：Elix Essential 5制備的純水作為Milli-Q Advantage A10超純水系統(tǒng)進(jìn)水，所生產(chǎn)的新鮮超純水樣品 ? 分析情況：用Agilent 7700s儀器分析了鈹、鉻、錳、鐵、鎳、銅、鋅、砷、鎘、銻、鋇、鉈和鉛的水平，并用Agilent 7500s儀器分析了鋅的水平。 裝備配套2 ? 配置：QPAK TIX 濾芯和Millipak終端過(guò)濾器 ? 進(jìn)水：默克Milli-Q水純化系統(tǒng)的超純水樣品 ? 分析情況：用Agilent 7500s ICP-MS儀器分析了汞的水平。所有實(shí)驗(yàn)均在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下（而非潔凈室中）進(jìn)行。 Agilent 7700s的儀器詳情及參數(shù)： ? PFA（過(guò)氟氧基）-50噴霧器 ? PFA噴霧艙 ? 藍(lán)寶石惰性火炬 ? 石英2.5mm內(nèi)徑火炬噴嘴 ? 鉑金采樣和截取錐 ? RF功率600/1600 W ? 采樣位置12/8 mm ? 運(yùn)載氣體流量0.90 L/min ? 補(bǔ)充氣體流量0.32/0.51 L/min ? 自動(dòng)檢測(cè)器模式 ? 通過(guò)1、5、10、50 ng/L校準(zhǔn)。 Agilent 7500s的儀器詳情及參數(shù) ? 石英噴霧器 ? 石英噴霧艙 ? 石英2.5 mm內(nèi)徑火炬噴嘴 ? 鎳采樣和截取錐 ? RF功率1300/1550 W ? 采樣位置8 mm ? 運(yùn)載氣體流量0.96 L/min ? 補(bǔ)充氣體流量0.23 L/min ? 自動(dòng)檢測(cè)器模式 ? 通過(guò)1、20、50、100 ng/L校準(zhǔn)
其他：Agilent 7700s實(shí)驗(yàn)所使用的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣品為Agilent和SPEX Certi Prep的混合，Agilent 7500s實(shí)驗(yàn)所使用的是ROMIL Prim Ag-xtra。容器全部為用超純水預(yù)先清潔的PFA。來(lái)自默克水純化系統(tǒng)的所有超純水樣品（Milli-Q水，電阻率為18.2MΩ·cm，TOC低于5ppb）均是在收集后立即分析。
總 結(jié) 本文討論了有毒元素分析中試劑水質(zhì)量的重要性，并證明了Milli-Q水純化系統(tǒng)生產(chǎn)的超純水中元素含量低。進(jìn)行痕量元素分析的實(shí)驗(yàn)室，可以信賴Milli-Q水純化系統(tǒng)來(lái)滿足他們對(duì)實(shí)驗(yàn)中最高純度純水的嚴(yán)格要求。選用來(lái)自Milli-Q系統(tǒng)的超純水進(jìn)行痕量元素分析，將有助于確保生成優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)。
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參考資料 1.Official Journal of the European Communities, Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998.http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:1998:330:0032:0054:EN:PDF 2.Canadian Environmental Quality Guidelines, Summary Table. http://st-ts.ccme.ca/ 3.European Union Urban Waste Water Treatment Directive, Council Directive 91/271/EEC.http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.douri=CONSLEG:1991L0271:20081211:EN:PDF 4.World Health Organization, Guidelines for drinking-water quality, fourth edition, (2011), Chapter 8 Chemical Aspects, p 170. http://www.who.int/water_sanitation_health/publications/2011/9789241548151_ch08.pdf 5.IS 3025 (Part 04): Method of Sampling and Test (Physical and Chemical) for Water and Wastewater, Part 04: Colour (First Revision). http://archive.org/stream/gov.law.is.3025.04.1983/is.3025.04.1983_djvu.txt 6.S. Su, B. Chen, M. He, B. Hu, Talanta, 123, 2014, 1–9. 7.Finnish Ministry of the Environment, Threshold of toxic compounds and metals in soil (Maaper?n kynnys- ja ohjearvojen m??ritysperusteet), Suomen Ymp?rist?, 23, 2007, p.96. http://www.ymparisto.fi/download/noname/%7BC633F084-8595-4032-BDD8-EFD539D4AED1%7D/91488 8.I. Rodushkin, E. Engstrom, D.C. Baxter, Anal Bioanal Chem., 396, 2010, 365-337. 9.N. Ishii, S. Mabic, Optimal Water Quality for Trace Elemental Analysis, Merck, Lab Water Application Note, (2011). 10.A. Khvataeva-Domanov, G. Woods, S. Mabic, Poster: Choosing optimal high purity water source in accordance to ICP-MS
我們是全球?qū)嶒?yàn)室純水行業(yè)的引領(lǐng)者：我們旨在為實(shí)驗(yàn)室純水用戶提供前沿的純水解決方案以滿足用戶的實(shí)驗(yàn)用水需求。
