原理
ICP-MS 是一種將 ICP 技術(shù)與質(zhì)譜結(jié)合在一起的分析儀器，能同時測定幾十種痕量無機元素。ICP 利用在電感線圈上施加強大功率的射頻信號，在線圈包圍區(qū)域形成高溫等離子體，并通過氣體的推動，保證了等離子體的平衡和持續(xù)電離。在 ICP-MS 中，ICP 起到離子源的作用， 高溫的等離子體使大多數(shù)樣品中的元素都電離出一個電子而形成了一價正離子。通過ICP-MS 的接口將等離子體中的等離子有效傳輸?shù)劫|(zhì)譜。質(zhì)譜是一個質(zhì)量篩選器，通過選擇不同質(zhì)荷比(m/z)的離子通過并到達檢測器，來檢測某個離子的強度，進而分析計算出某種元素的強度。
微波消解 ICP-MS 方法結(jié)合了微波消解方法的元素?fù)p失少和 ICP-MS 的靈敏度高、檢測限低、線性范圍寬、測定速度快、能同時測定多種元素等優(yōu)點,是目前公認(rèn)的元素分析最可靠的方法。

儀器及試劑
ICP-MS6880 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀； 微波消解儀；
0.5% Triton X-100; 
人發(fā)成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW07601、GBW09101b；
ICP-MS 調(diào)諧溶液[鋰(⁶Li)、釔(⁸⁹Y)、鉈(²⁰⁹Tl)]；
銦(¹¹⁵In)內(nèi)標(biāo)儲備液 10mg/L；
Hg 標(biāo)準(zhǔn)儲備液 10mg/L；
Au 標(biāo)準(zhǔn)儲備液 100mg/L；
混合元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液 10mg/L；
65%硝酸(HNO,)溶液,優(yōu)純級；
電阻率 18.2MΩ·cm 超純水。

工作溶液配制
內(nèi)標(biāo)工作溶液:吸取適量的¹¹⁵In 內(nèi)標(biāo)儲備液用5%HNO,溶液配制得質(zhì)量濃度為5μg/L 的內(nèi)標(biāo)工作溶液,置于冰箱冷藏保存,有效期為 6 個月。標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:吸取適量的標(biāo)準(zhǔn)儲備液于樣品瓶中,加 5%HNO,溶液逐級稀釋得標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,各元素質(zhì)量濃度均分別為 100、50、10、5、1、0.5、0.1、0.05、0.01、0.005、0.001μg/L。標(biāo)準(zhǔn)工作溶液置于冰箱冷藏保存。
 

樣品前處理
采集：頭發(fā)采集用不銹鋼剪刀貼近頭皮減取約 200  根，裝入聚乙烯袋子中室溫儲存;
清洗：頭發(fā)自發(fā)根部剪取 3cm。將頭發(fā)樣品置于聚四氟乙烯瓶中,依次用超純水、丙酮清洗一遍,棄去廢液后加人 0.5% Triton X-100 10mL,超聲 10min,然后以超純水清洗 3 遍,真空泵抽干備用;
微波消解：準(zhǔn)確稱取 50mg 毛發(fā)置于 Teflon 消解罐中,用 3mL65% HNOg 溶液作為消解酸體系, 加蓋密閉后于微波消解爐中消解。消解完成后取出微波消解罐冷卻約 30min,至室溫后將罐內(nèi)樣品轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯瓶中,再用超純水定容至 40mL�？瞻讟悠�(超純水)及標(biāo)準(zhǔn)品也按上述微波消解程序處理。表 1 是微波消解程序表

			表 1 微波消解程序
程序	目標(biāo)溫度	壓力	升溫時間	保持時間	能量
	℃	kPa	min	min	%
1	160	2500	3	3	50
2	160	2500	3	3	70
3	180	3000	3	7	80
4	100	2500	3	7	50
5	100	1000	1	1	5

 
ICP-MS 測定
開機，當(dāng)儀器真空度達到要求時，用調(diào)諧液調(diào)整儀器各項指標(biāo)，使儀器靈敏度、氧化物、 雙電荷、分辨率等各項指標(biāo)達到測定要求后，編輯測定方法如下：
采用標(biāo)準(zhǔn)模式進行檢測 , 使用前用調(diào)諧溶液優(yōu)化儀器工作參數(shù),要求CeO/Ce*<3.0%,Ce²*/Ce*<1.5%。儀器操作參數(shù):射頻功率 1500W,采樣深度 7.0mm,載氣流速0.86L/min,補償氣流速0.2L/min,同心霧化器.霧化室溫度2℃,采用屏蔽矩系統(tǒng),蠕動泵轉(zhuǎn)0.1r/s, 內(nèi)標(biāo)為在線加入。ICP-MS 檢測器模式采用自動模式,積分時間為 0.1s,重復(fù)次數(shù)為3次。
由計算機繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、計算回歸方程。

分析結(jié)果計算
線性關(guān)系和檢出限：對配制的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行測定,以各元素與內(nèi)標(biāo)的響應(yīng)值之比(y)對相應(yīng)質(zhì)量濃度(x,μg/L)進行線性回歸,得到元素的回歸方程及相關(guān)系數(shù)(r)值,結(jié)果見表 2。
同時檢出限以超純水經(jīng)過消解程序后作空白溶液,在確定的工作條件下,取11次平行測定空白溶液的結(jié)果及 3 次平行測定一定濃度元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的結(jié)果,計算得各元素檢出限。按下式計算。

檢出限（n/L）= [3σ/(S−B)]×C
式中，σ為試劑空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD） ； 
S 為一定標(biāo)準(zhǔn)各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的信號強度（CPS） ；
C 為各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；
B 為試劑空白的信號強度（CPS）。
表 2 各元素檢出限及線性關(guān)系

元素	檢出限	定量限	線性回歸方程	r
Be	0.0003	0.001	y=0.761x+0.001	0.9999
Mg	1.31	3.94	y=2.538x+4.009	1.0000
Ca	10.14	30.44	y=0.007x+0.174	1.0000
V	0.007	0.022	y=4.317x+0.053	0.9999
Cr	0.017	0.05	y=0.457x+0.109	1.0000
Mn	0.09	0.28	y=3.725x+0.301	0.9998
Fe	3.29	9.87	y=0.098x+2.921	1.0000
Co	0.09	0.026	y=4.521x+0.037	0.9999
Ni	0.013	0.04	y=0.962x+0.206	1.0000
Cu	0.04	0.12	y=2.185x+0.419	1.0000
Zn	0.65	1.95	y=0.365x+0.748	0.9997
Ga	0.009	0.029	y=2.518x+0.025	0.9998
As	0.004	0.012	y=0.401x+0.005	0.9997
Rb	0.008	0.025	y=3.030x+0.025	0.9997
Ag	0.0004	0.0011	y=2.609x+0.002	0.9999
Cd	0.0007	0.0022	y=0.492x+0.001	0.9999
Cs	0.0005	0.0014	y=4.662x+0.005	0.9998
Ba	0.11	0.32	y=0.673x+0.208	0.9998
Au	0.0033	0.0099	y=1.199x+0.424	0.9999
Hg	0.0032	0.0097	y=0.436x+0.006	0.9998
Tl	0.0003	0.0009	y=4.003x+0.001	0.9998
Pb	0.027	0.08	y=2.720x+0.077	1.0000
Th	0.0008	0.0023	y=4.883x+0.005	0.9999
U	0.0003	0.0008	y=4.913x+0.001	0.9999

 
干擾與校正：有研究發(fā)現(xiàn) 50mg 毛發(fā)消解后與 5%HNO,溶液在氧化物干擾和雙電荷干擾無差異。微波消解處理同時使用在線內(nèi)標(biāo)校正,可以減少和校正基體效應(yīng)。采用屏蔽矩技術(shù)和優(yōu) 化儀器參數(shù),降低氧化物及雙電荷的干擾,可確保分析的可靠。