石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中鎘

石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中鎘

土壤樣品通常的分解方法有兩種：完全分解和半分解。氫氟酸應(yīng)完全分解并去除硅酸鹽。使用的原料條件高，應(yīng)使用氫氟酸。為了防止剩余的氫氟酸腐蝕玻璃碗，采用半分解法對土壤樣品進(jìn)行分解，并避免使用氫氟酸。反應(yīng)比較簡單，使用環(huán)境要求低。有關(guān)用半消解法測定土壤中重金屬元素的報道很少。鎘元素有化學(xué)致癌作用,檢測方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法、熒光光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、極譜法、中子活化分析法等方法。石墨爐原子吸收光譜法由于靈敏度高,樣品用量少,分析速度快等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。本法采用鹽酸-硝酸-高氯酸消解土壤樣品,石墨爐原子吸收光譜法測定鎘的含量,使用傳統(tǒng)的濕法消解,操作簡單方便,消解完全,結(jié)果準(zhǔn)確。1試驗部分1.1磷酸氫二銨標(biāo)準(zhǔn)工作溶液樣品UnicamSolaar929原子吸收分光光度計。鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液:1.0000g·L-1,使用時用硝酸(0.2+99.8)溶液逐級稀釋成50μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。磷酸氫二銨溶液:稱取磷酸氫二銨5.0g至100mL容量瓶中,用超純水定容,質(zhì)量濃度為50g·L-1。鹽酸、硝酸為工藝超純,氫氟酸、磷酸氫二銨為分析純,水為超純水。1.2前空氣管理條件波長228nm,光譜通帶0.5nm,燈電流6mA,載氣為氮?dú)?干燥溫度120℃,保持時間30s;灰化溫度500℃,保持時間20s;原子化溫度1200℃,保持時間3s,原子化階段停氣;清除溫度1400℃,保持時間3s;氘燈扣背景,進(jìn)樣量20μL。1.3內(nèi)標(biāo)型磷酸氫二銨溶液5.2+29.8移取50μg·L-1鎘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液0,0.50,1.00,1.50,2.00mL于50mL容量瓶中,加入50g·L-1磷酸氫二銨溶液3mL,用硝酸(0.2+99.8)溶液定容。配成0,0.50,1.00,1.50,2.00μg·L-1系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度對質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。1.4濃硝酸鹽消解法稱取樣品0.5000g于100mL高腳燒杯中,用水潤濕,加入濃鹽酸10mL,于電熱板上低溫加熱,使樣品初步分解蒸至2~3mL時,取下稍冷。加入濃硝酸5mL,高氯酸3mL,于電熱板上中溫加熱,經(jīng)常搖動燒杯,當(dāng)加熱至冒濃厚高氯酸白煙時,加蓋表面皿,使黑色有機(jī)碳化物充分分解。待表面皿上的黑色物消失后,開蓋驅(qū)趕白煙并蒸至內(nèi)容物呈黏稠狀即半固體的滾動狀態(tài)。視消解情況,可再加入濃硝酸2mL,高氯酸1mL,重復(fù)上述消解過程。取下稍冷,用水沖洗表面皿蓋和燒杯內(nèi)壁,并加入硝酸(1+5)溶液1mL溫?zé)崛芙鈿堅?。過濾至50mL容量瓶中,加入50g·L-1磷酸氫二銨溶液3mL,冷卻后定容搖勻。同時,做全程序空白試驗。2結(jié)果與討論2.1氧化羧酸-高氯酸體系試驗用了硝酸-高氯酸(3+1)、王水-高氯酸(8+3)、鹽酸-硝酸-高氯酸(2+3+1)、鹽酸-硝酸-高氯酸(2+1+0.6)4種混合酸對消解效果的影響。硝酸-高氯酸體系消解不完全,結(jié)果偏低;加入鹽酸-硝酸的混酸,鹽酸與鎘的生成物揮發(fā)溫度低,鹽酸與硝酸分開加,效果較好。由于土壤中鎘含量低,測定值與空白值常處于同一數(shù)量級,空白值及其分散程度對分析方法的檢出限和分析結(jié)果的精密度有很大的影響,酸要遵循少量多次的原則。由于鎘的靈敏度高,在消解試樣操作中要注意防止實驗室環(huán)境和器皿的污染,否則,會使空白偏高。試驗結(jié)果表明:采用濃鹽酸10mL,濃硝酸5mL,高氯酸3mL的混合酸消解效果最佳。2.2中溫加熱加入羧酸、高氯酸液加入鹽酸可以初步分解樣品中金屬氧化物,溫度控制在100℃左右較好,溫度較低,反應(yīng)平穩(wěn),溫度高,溶液易飛濺損失。加入硝酸、高氯酸后,中溫加熱,高氯酸溶解一些難溶的雜質(zhì)和有機(jī)物,其本身沸點(diǎn)高(203℃),便于趕盡硝酸和鹽酸。另外,在通風(fēng)櫥內(nèi)用電熱板加熱,電熱板實際溫度比顯示的溫度要低些,電熱板上不同位置,溫度也略有不同。2.3抗體雜劑類基體效應(yīng)消解液基體復(fù)雜,在短波長范圍內(nèi)出現(xiàn)分子吸收或光散射,產(chǎn)生背景吸收,本法用氘燈扣除背景。另一類基體效應(yīng)是樣品中基體參加原子化過程中的氣相反應(yīng),使被測元素的原子對特征輻射的吸收增強(qiáng)或減弱,產(chǎn)生正干擾或負(fù)干擾,氯化鈉對鎘的測定產(chǎn)生負(fù)干擾,加入基體改進(jìn)劑可排除干擾。試驗中采用50g·L-1磷酸氫二銨溶液3mL作為基體改進(jìn)劑,直接測定未見干擾。2.4線性回歸方程按儀器工作條件對鎘的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,鎘的質(zhì)量濃度在0.1~3.0μg·L-1范圍內(nèi)服從比耳定律,線性回歸方程為A=0.131ρ+0.014,相關(guān)系數(shù)為0.998。以3倍空白標(biāo)準(zhǔn)偏差計算的檢出限為0.03μg·L-1(n=20),按稱樣量為0.5g,定容50mL,對應(yīng)的檢出限為0.003mg·kg-1。2.5土壤中鎘的測定稱取土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品0.50