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ICP分析法による72元素定性分析
「ICP発光分光分析法による30元素定性分析」はこちら >>
■はじめに
 ICP分析法は、液体試料にどの元素が(定性)どれくらい(定量)含まれているのかを知るための分析方法です。
 ICP発光分光分析法とICP質量分析法があり、いずれも水溶液試料中の約70元素を一斉に測定することが可能です。固体試料の場合は、分解や抽出により水溶液にすることで、測定が可能になります。
ICP質量分析法で測定可能な72元素
図1:ICP質量分析法で測定可能な元素

  元素組成の分析は、試料の異同識別で重要な役割を果たします。ここでは飲料水を対象に、二つの分析方法を組み合わせて、72元素の定性および濃度推定を行いました。

■ICP質量分析法の原理
 ICP質量分析法では、イオン化源としての誘導結合プラズマ(ICP)に水溶液試料を霧化・導入し、プラズマ中でイオン化した元素を四重極質量分析計で分離・検出することで元素分析を行います。
ICP質量分析装置の構成
図2:ICP質量分析装置の構成
■測定事例
 飲料水3種をICP発光分光分析装置(ICP-AES)およびICP質量分析装置(ICP-MS)に導入し、72元素の検出の有無を調べました。
検出された元素については1点検量線法により濃度を推定しました。(表1)。
ICP-AESとICP-MSを併用することで、主成分〜微量成分までの幅広い濃度範囲の元素情報が得られました。

表1 飲料水の元素定性結果
元素 推定濃度(μg/L) 下限値
(μg/L)
元素 推定濃度(μg/L) 下限値
(μg/L)
水道水 ミネラル
ウォータA
(国産)
ミネラル
ウォータB
(輸入)
水道水 ミネラル
ウォータA
(国産)
ミネラル
ウォータB
(輸入)
Li N.D. N.D. N.D. 1 Cd N.D. N.D. N.D. 1
Be N.D. N.D. N.D. 1 In N.D. N.D. N.D. 1
B 10 9 9 5 Sn N.D. N.D. N.D. 1
Na 9000 15000 4000 200 Sb N.D. N.D. N.D. 1
Mg 2000 5000 4000 1 Te N.D. N.D. N.D. 1
Al 40 N.D. N.D. 1 I 4 5 N.D. 2
Si 200 15000 6000 50 Cs N.D. N.D. N.D. 1
P N.D. N.D. N.D. 200 Ba 10 10 50 10
S 4000 500 2000 200 La N.D. N.D. N.D. 1
K 1000 500 1000 5 Ce N.D. N.D. N.D. 1
Ca 15000 15000 20000 50 Pr N.D. N.D. N.D. 1
Sc N.D. N.D. N.D. 1 Nd N.D. N.D. N.D. 1
Ti N.D. N.D. N.D. 1 Sm N.D. N.D. N.D. 1
V N.D. 3 N.D. 1 Eu N.D. N.D. N.D. 1
Cr N.D. N.D. 1 1 Gd N.D. N.D. N.D. 1
Mn N.D. N.D. N.D. 1 Tb N.D. N.D. N.D. 1
Fe 2 N.D. N.D. 1 Dy N.D. N.D. N.D. 1
Co N.D. N.D. N.D. 1 Ho N.D. N.D. N.D. 1
Ni N.D. N.D. N.D. 1 Er N.D. N.D. N.D. 1
Cu 3 N.D. N.D. 1 Tm N.D. N.D. N.D. 1
Zn 20 N.D. N.D. 1 Yb N.D. N.D. N.D. 1
Ga N.D. N.D. N.D. 1 Lu N.D. N.D. N.D. 1
Ge N.D. N.D. N.D. 1 Hf N.D. N.D. N.D. 1
As N.D. 2 N.D. 1 Ta N.D. N.D. N.D. 1
Se N.D. N.D. N.D. 1 W N.D. N.D. N.D. 1
Br 40 60 10 10 Re N.D. N.D. N.D. 1
Rb 2 N.D. N.D. 1 Os N.D. N.D. N.D. 1
Sr 50 100 100 1 Ir N.D. N.D. N.D. 1
Y N.D. N.D. N.D. 1 Pt N.D. N.D. N.D. 1
Zr N.D. N.D. N.D. 1 Au N.D. N.D. N.D. 1
Nb N.D. N.D. N.D. 1 Hg N.D. N.D. N.D. 1
Mo N.D. N.D. N.D. 1 Tl N.D. N.D. N.D. 1
Ru N.D. N.D. N.D. 1 Pb N.D. N.D. N.D. 1
Rh N.D. N.D. N.D. 1 Bi N.D. N.D. N.D. 1
Pd N.D. N.D. N.D. 1 Th N.D. N.D. N.D. 1
Ag N.D. N.D. N.D. 1 U N.D. N.D. N.D. 1