DZ∕T 0253.5-2022 生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品分析方法 第5部分：鋇、鈣、銅、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鎳、磷、硫、鍶和鋅含量的測定 微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（正式版）

生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品分析方法鎳、磷、硫、鍶和鋅含量的測定微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法Part5:Determinationofbarium,calcium,copper,ferrum,potassium,magnesium,manganese,sodium,nickel,phosphorus,sulfur,strontiumand2022-11-30發(fā)布I前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24原理 25試劑或材料 26儀器和設(shè)備 37樣品 38試驗步驟 38.1空白試驗 38.2驗證試驗 38.3平行試驗 3 48.5測定 49試驗數(shù)據(jù)處理 4 4 5 5附錄A(資料性)單元素標準儲備溶液的配制 7附錄B(資料性)微波消解程序 9附錄C(資料性)儀器參考工作條件 附錄D(資料性)實驗室間準確度協(xié)作試驗統(tǒng)計結(jié)果 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和GB/T20001.4—2015《標準編寫規(guī)則第4部分：試驗方法標準》的規(guī)定起草。本文件是DZ/T0253《生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品分析方法》的第5部分。DZ/T0253已經(jīng)發(fā)布——第1部分：鋰、硼、釩等19個元素量的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP—MS)法；——第2部分：硒量的測定原子熒光光譜法；——第3部分：總汞的測定冷原子熒光光譜法；——第4部分：氟量的測定擴散一分光光度法； 離子體原子發(fā)射光譜法；微波消解一電感耦合等——第6部分：磷含量的測定干法灰化一分光光度法；——第7部分：無機砷含量的測定超聲波提取一原子熒光光譜法。本文件由中華人民共和國自然資源部提出。本文件由全國自然資源與國土空間規(guī)劃標準化技術(shù)委員會(SAC/TC93)歸口。本文件起草單位：國家地質(zhì)實驗測試中心。生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評價樣品的分析，是隨著多目標地球化學(xué)調(diào)查工作逐步開展和深化而進行的一項分析工作，其目的是依據(jù)多目標地球化學(xué)調(diào)查結(jié)果或其他區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查結(jié)果，對各個生態(tài)系統(tǒng)，包括江河生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)、淺海生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)進行評價。在生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查的評價階段，依據(jù)土壤圈的調(diào)查結(jié)果，進一步追索元素在巖石圈、土壤圈、水圈與生物圈中的遷移轉(zhuǎn)化及其產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)，選擇典型和代表性地區(qū)，進行多介質(zhì)采樣和選擇性指標的分量分析和活動態(tài)分析，生物(包括動、植物)樣品是該階段分析測試主要工作對象之一。組成生物的元素均來自地質(zhì)環(huán)境，生物通過不斷與環(huán)境交換物質(zhì)，這種交換涉及固相(巖石圈)、液相(水圈)和氣相(大氣圈),最終趨于一種動態(tài)平衡。來自地殼表層的地球化學(xué)元素，由母巖通過風(fēng)化作用釋放出來進入土壤，然后活化成有效態(tài)被植物吸收。進入植物體的元素必然會對其生長發(fā)育產(chǎn)生影響，從而影響植物的產(chǎn)量、品質(zhì)，再通過食物鏈進入動物和人體，并同樣會對動物和人體的生長、健康產(chǎn)生重要影響。因此生態(tài)地球化學(xué)評價最終需要用動植物樣品的分析結(jié)果來說明問題。DZ/T0253由七個部分構(gòu)成?！?部分：鋰、硼、釩等19個元素量的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP—MS)法。目的在于確立微波消解—電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中鋰、硼、釩、鉻、——第2部分：硒量的測定原子熒光光譜法。目的在于確立微波消解一原子熒光光譜法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中硒含量的分析方法?！?部分：總汞的測定冷原子熒光光譜法。目的在于確立微波消解一冷原子熒光光譜法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中總汞含量的分析方法。 第4部分：氟量的測定擴散一分光光度法。目的在于確立擴散一分光光度法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中氟含量的分析方法。 離子體原子發(fā)射光譜法。目的在于確立微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定生 -第6部分：磷含量的測定干法灰化一分光光度法。目的在于確立干法灰化一分光光度法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中磷含量的分析方法?！?部分：無機砷含量的測定超聲波提取一原子熒光光譜法。目的在于確立超聲波提取一原子熒光光譜法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中無機砷含量的分析方法。DZ/T0253.1至DZ/T0253.4已于2014年發(fā)布實施，本次發(fā)布的DZ/T0253.5至DZ/T0253.7確定了包括方法檢出限、測定范圍、精密度、正確度等技術(shù)指標和檢驗參數(shù)，旨在進一步完善《生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品分析方法》體系，為生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評價動植物樣品分析提供技術(shù)依據(jù)。1生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品分析方法測定微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法警示——使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定。本文件方法檢出限和測定范圍見表1。表1方法檢出限和測定范圍測定范圍測定范圍鋇鈉2鈣2鎳銅磷2鐵硫2鉀5鍶鎂1鋅錳2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6379.2測量方法與結(jié)果的準確度(正確度與精密度)第2部分：確定標準測量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6379.4測量方法與結(jié)果的準確度(正確度與精密度)第4部分：確定標準測量方法正確度的基本方法GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法DZ/T0253.1—2014生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品分析方法第1部分：鋰、硼、釩等19個元素量的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法23術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。樣品經(jīng)硝酸、過氧化氫和氫氟酸在微波消解儀中高溫高壓密閉消解，在電熱板上蒸發(fā)趕盡氫氟酸后，再用酸溶解后制備成樣品溶液。樣品溶液經(jīng)霧化后由載氣引入氬等離子體炬焰中，待測元素的原子被激發(fā)發(fā)出特征光譜，在一定濃度范圍內(nèi)，樣品溶液中待測元素的質(zhì)量濃度與其特征譜線的信號強度成正比，通過測量特征譜線的信號強度計算樣品中待測元素的含量。5試劑或材料警示——氫氟酸有毒并有腐蝕性，操作時應(yīng)戴防腐手套，防止與皮膚接觸。說明：本文件除非另有說明，分析中均使用確認為優(yōu)級純的試劑。5.1水：符合GB/T6682規(guī)定的一級水。5.3氫氟酸[(p=1.13g/mL)]。5.4過氧化氫[w(H?O?)=30%]。5.5硝酸溶液(1+1)。5.6硝酸溶液(1+9)。5.7硝酸溶液(2+98)。5.8單元素標準儲備溶液：具體配制過程參見附錄A,也可使用有證溶液標準物質(zhì)。5.9多元素混合校準溶液和硫校準溶液：直接用單元素標準儲備溶液(見5.8)配制多元素混合校準溶液，也可使用多元素有證溶液標準物質(zhì)進行稀釋。配制的多元素混合校準溶液的元素組合A、B和硫的系列質(zhì)量濃度分別見表2、表3和表4,校準溶液的介質(zhì)為硝酸溶液(1+9)(見5.6)。表2校準溶液的元素組合A的系列質(zhì)量濃度鋇銅錳鎳磷鍶鋅注1:配制質(zhì)量濃度為100pg/mL及以上的校準溶液，建議0℃~5℃下避光密閉保存，有效期6個月；稀釋至1pg/mL～10pg/mL或其他適當質(zhì)量濃度時，建議0℃~5℃下避光密閉保存，有效期1個月。下同。注2:校準溶液元素質(zhì)量濃度可以根據(jù)樣品溶液的元素質(zhì)量濃度進行調(diào)整。下3表3校準溶液的元素組合B的系列質(zhì)量濃度B系列1鈣鐵鉀鎂鈉表4硫校準溶液的系列質(zhì)量濃度硫系列1硫6儀器和設(shè)備6.1電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。6.2微波消解儀：配備聚四氟乙烯專用消解罐，具備程序升溫功能。6.3分析天平：感量0.1mg。6.4微波消解罐專用多孔電熱板：最高溫度不低于210℃,控溫精度為±5℃。7.1樣品的采集和制備參見DZ/T0253.1—2014中附錄B。7.2根據(jù)樣品中待測元素含量的高低，稱取固體、半固體均勻樣品0.2g～0.5g,精確至0.1mg,此為試驗用樣品。8試驗步驟8.1空白試驗隨同樣品進行雙份空白試驗。所用試劑應(yīng)取自同一瓶試劑，加入同等的量。8.2驗證試驗隨同樣品分析同類型。含量相近的標準物質(zhì)。8.3平行試驗隨同樣品進行平行試驗。平行試驗與樣品試驗同時進行，采用相同的試驗步驟。48.4樣品分解8.4.1將試驗用樣品(見7.2)置于微波消解儀(見6.2)配備的專用消解罐中，加4mL～8mL硝酸(見5.2)和0.5mL氫氟酸(見5.3),加蓋放置2h以上或過夜，加2mL過氧化氫(見5.4),安裝好消解裝置，根據(jù)不同種類試樣設(shè)置微波消解儀(見6.2)消解程序，最佳消解程序參見附錄B中表B.1,反應(yīng)結(jié)束后，8.4.2將消解罐置于微波消解罐專用多孔電熱板(見6.4)上加熱蒸干趕盡氫氟酸，加入適量硝酸溶液(1+1)(見5.5),使最終樣品溶液中硝酸的體積分數(shù)為10%。在電熱板上低溫加熱溶解殘渣，冷卻至室8.5.1啟動儀器并調(diào)節(jié)至最佳工作狀態(tài)(參見附錄C中表C.1),至少穩(wěn)定30min。8.5.2建立分析方法，選擇元素和波長(參見附錄C中表C.2),編制樣品分析表。分別測定硝酸溶液(1+9)(見5.6)、校準溶液系列(見5.9)、空白試驗溶液(見8.1)、驗證試驗溶液(見8.2)、樣品溶液(見8.5.3校準曲線繪制：以硝酸溶液(1+9)(見5.6)為校準空白零點，校準溶液系列(見5.9)待測元素的8.5.4從校準曲線上查得樣品溶液(見8.4.2)中待測元素的質(zhì)量濃度。8.5.5兩次測定間隔用硝酸溶液(2+98)(見5.7)清洗系統(tǒng)。9試驗數(shù)據(jù)處理 (1) 所得結(jié)果表示為：0.×××μg/g、×.××μg/g、××.×μg/g、×××μg/g、0.×××%、10精密度10.1按GB/T6379.2規(guī)定的方法，確定微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定生態(tài)地球密度),統(tǒng)計結(jié)果見表5和參見附錄D相關(guān)部分。10.2在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果，在表5給出的水平范圍內(nèi)，其絕5(r)的情況不超過5%。重復(fù)性限(r)按表5所列方程式計算。10.3在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果，在表5給出的水平范圍內(nèi)，其絕對差值超過再現(xiàn)性限(R)的情況不超過5%。再現(xiàn)性限(R)按表5所列方程式計算。水平范圍(m)重復(fù)性限(r)再現(xiàn)性限(R)鋇銅鐵鎂"錳鎳硫”鍶鋅元素質(zhì)量分數(shù)以“%”表示。其他元素質(zhì)量分數(shù)以“微克每克(μg/11正確度按GB/T6379.2和GB/T6379.4規(guī)定的方法，確定微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法現(xiàn)性限以及測量方法的偏倚，統(tǒng)計結(jié)果參見附錄D相關(guān)部分。12質(zhì)量保證與控制12.1每批樣品分析，應(yīng)同時進行2個空白試驗、20%～30%的平行試驗(當樣品數(shù)量不超過5個時，應(yīng)進行100%的平行試驗)和1個或2個同類型標準物質(zhì)驗證試驗。12.2制備多元素混合校準溶液時，注意元素間的相容性和穩(wěn)定性，并對單元素標準儲備溶液進行檢查，以避免雜質(zhì)影響標準的準確度。新配制的校準溶液應(yīng)轉(zhuǎn)移至經(jīng)過酸洗、干凈的聚丙烯瓶中保存，并定期檢查其穩(wěn)定性。12.3樣品溶液最小定容體積為10mL,在樣品溶液被測元素含量滿足方法檢出限要求的情況下，可以適當增加定容體積以減小樣品溶液的基體效應(yīng)。12.4分析者應(yīng)熟練操作電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，具備判斷儀器是否處在正常工作狀態(tài)的能力。了解基體和背景干擾，并能進行正確校正。612.5測量190nm以下的譜線，例如S181.975nm、S180.669nm、S182.037nm等譜線，應(yīng)等到吹掃氣完全替換了光室中的空氣后才可以進行分析，而且在分析過程中仍應(yīng)繼續(xù)吹掃。12.6校準曲線一次擬合的相關(guān)系數(shù)大于或等于0.999。12.7樣品分解時應(yīng)加入少量氫氟酸，否則會造成鋇的分析結(jié)果偏低。7準確稱取1.437g[按碳酸鋇(BaCO?)純度99.99%計]經(jīng)105℃干燥2h后的高純級碳酸鋇，置于燒杯中，少量水潤濕，加入100mL鹽酸溶液(1+1),蓋上表面皿加熱至溶解。冷卻后移入1000mL容量準確稱取24.987g經(jīng)200℃±10℃干燥4h的碳酸鈣純度標準物質(zhì)GBW(E)060080(CaCO?,純度99.97%),置于燒杯中，加入100mL水，再加入20mL硝酸溶液(1+1)至溶解。將溶液移入1000mL準確稱取1.000g電解銅(Cu,純度99.999%),置于燒杯中，加入100mL硝酸(1+1),低溫加熱使銅完全溶解后，加入適量水及100mL硝酸溶液(1+1)。冷卻后移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻A.4鐵標準儲備溶液[p(Fe)=10.00準確稱取10.001g高純金屬鐵標準物質(zhì)GBW01402f(Fe,純度99.986%),置于燒杯中，加入100mL鹽酸溶液(1+1),加熱至溶解。冷卻后將溶液移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。準確稱取3.814g氯化鉀基準試劑(KCl,純度99.98%～100.02%,預(yù)先在400℃~500℃灼燒至恒重，無爆裂聲，冷卻至室溫后使用),溶于少量水后，加入100mL鹽酸溶液(1+1)。移入1準確稱取16.591g經(jīng)750℃灼燒2h的氧化鎂純度標準物質(zhì)GBW(E)060317(MgO,純度99.95%),于燒杯中，蓋上表面皿，沿杯壁加入100mL鹽酸溶液(1+1)低溫加熱溶解。將溶液移入準確稱取1.388g高純四氧化三錳(Mn?O?,純度99.99%),置于燒杯中，加入100mL濃鹽酸，加熱準確稱取4.611g經(jīng)270℃±10℃干燥4h的碳酸鈉純度標準物質(zhì)GBW06101c(Na?CO?,純度899.982%),溶于少量水后，加入100mL鹽酸溶液(1+1)。移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，A.9鎳標準儲備溶液[p(Ni)=1.000mg/mL]準確稱取1.409g高純?nèi)趸?Ni?O?,純度99.99%),置于燒杯中，加入100mL鹽酸溶液(1+1),加熱至溶解。冷卻后移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。準確稱取4.394g經(jīng)105℃干燥至恒重的高純磷酸二氫鉀(KH?PO?,純度99.99%),加水溶解后，加入100mL鹽酸溶液(1+1)。移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。準確稱取4.452g優(yōu)級純(GR)無水硫酸鈉(Na?SO?,純度以99.5%計)置于燒杯中，加入200mL水溶解。移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。A.12鍶標準儲備溶液[p(Sr)=1.000mg/mL]準確稱取1.183g[按氧化鍶(SrO)純度99.99%計]經(jīng)120℃干燥2h的高純氧化鍶，置于燒杯中，少量水潤濕，加入100mL鹽酸溶液(1+1),蓋上表面皿加熱至溶解。冷卻后移入1000mL容量瓶中，A.13鋅標準儲備溶液[p(Zn)=1.000mg/mL]準確稱取1.245g經(jīng)800℃灼燒1h的氧化鋅純度標準物質(zhì)GBW(E)060310(ZnO,純度99.96%),置于燒杯中，用水潤濕。加入100mL硝酸溶液(1+1),低溫加熱至溶解。冷卻后移入1000mL容量瓶9微波消解程序以某微波消解儀為例，動植物樣品推薦微波消解程序見表B.1。表B.1動植物樣品推薦微波消解程序程序1功率范圍(100%)W℃升溫時間533保溫時間0注：易消解的試樣如糧食、蔬菜等可使用較低的溫度和較短的反應(yīng)時間；油脂、糖類和肉類試和較長的反應(yīng)時間。實驗人員可根據(jù)不同廠家的消解儀操作手冊、試樣的種類和消解試樣的量設(shè)置微波消解程序。以某電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀為例，儀器參考工作條件見表C.1;各元素測定選用分析譜線波長見表C.2。ICP功率W注：霧化器類型為玻璃同心霧化器。鋇錳鈣鈉銅鎳鐵磷硫鉀 鍶 鎂鋅實驗室間準確度協(xié)作試驗統(tǒng)計結(jié)果根據(jù)GB/T6379.2和GB/T6379.4,確定了微波消解一電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中各元素含量的重復(fù)性限與再現(xiàn)性限以及測量方法的偏倚，統(tǒng)計結(jié)果見表D.1至表D.13。表D.1生態(tài)地球化學(xué)評價動植物樣品中鋇含量的重復(fù)性限與再現(xiàn)性限以及測量方法偏倚統(tǒng)計結(jié)果雞肉參加實驗室數(shù)(P)可接受結(jié)果的實驗室數(shù)(p)88總平均值(y)認定值(p)重復(fù)性標準差(s)%重復(fù)性限(r)再現(xiàn)性標準差(sg)%再現(xiàn)性限(R)測量方法偏倚(δ)0一0.021一0.02統(tǒng)計參數(shù)雞肉芹菜大蝦相對誤差(RE)%0A·sR為測量方法偏倚的95%置信區(qū)間，A為計算估計值的不確定度系數(shù)雞肉參加實驗室數(shù)(P)可接受結(jié)果的實驗室數(shù)(p)99總平均值(y)%認定值(μ)%重復(fù)性標準差(s,)%0%重復(fù)性限(r)%再現(xiàn)性標準差(sg)%再現(xiàn)性限(R)%測量方法偏倚(δ)%00一0.001一0.001%0一0.001一0.048%0相對誤差(RE)%00一0.33注：[]中數(shù)字為參考值。下同。雞肉參加實驗室數(shù)(P)可接受結(jié)果的實驗室數(shù)(p)989總平均值(y)認定值(μ)重復(fù)性標準差(s,)%重復(fù)性限(r)再現(xiàn)性標準差(sg)%再現(xiàn)性限(R)測量方法偏倚(δ)一0.11一0.08一0.1相對誤差(RE)%一1.3統(tǒng)計參數(shù)雞肉芹菜大蝦參加實驗室數(shù)(P)可接受結(jié)果的實驗室數(shù)(p)9雞肉總平均值(y)認定值(μ)重復(fù)性標準差(s,)87%重復(fù)性限(r)再現(xiàn)性標準差(sg)9再現(xiàn)性變異系數(shù)%再現(xiàn)性限(R)測量方法偏倚(δ)00010一0.10000020相對誤差(RE)%一0.018統(tǒng)計參數(shù)雞肉參加實驗室數(shù)(P)可接受結(jié)果的實驗室數(shù)(p)總平均值(y)%統(tǒng)計參數(shù)雞肉認定值(μ)%重復(fù)性標準差(s,)%%重復(fù)性限(r)%再現(xiàn)性標準差(sg)%%再現(xiàn)性限(R)%測量方法偏倚(δ)%0%%相對誤差(RE)%統(tǒng)計參數(shù)雞肉參加實驗室數(shù)(P)可接受結(jié)果的實驗室數(shù)(p)總平均值(y)%認定值(μ)%統(tǒng)計參數(shù)雞肉重復(fù)性標準差(s,)%%重復(fù)性限(r)%再現(xiàn)性標準差(sg)%%再現(xiàn)性限(R)%測量方法偏倚(δ)%0%0%相對誤差(R