原标题:土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法
1 适用范围
本标准规定了测定土壤中总铬的火焰原子吸收分光光度法。 本标准适用于土壤中总铬的测定。 称取0.5 g 试样消解定容至 50 ml 时,本方法的检出限为5 mg/kg,测定下限为 20.0 mg/kg 。
2 方法原理
采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法,破坏土壤的矿物晶格,使试样中的待测元 素全部进入试液,并且,在消解过程中,所有铬都被氧化成Cr2 O7 2- 。然后,将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰中。在火焰的高温下,形成铬基态原子,并对铬空心阴极灯发射的特征谱 线357.9 nm产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下,测定铬的吸光度。
3 试剂和材料
本标准所用试剂除非另有说明,分析时均适用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。实验所用的玻璃器皿需先用洗涤剂洗净,再用1+1 硝酸溶 液浸泡24 h (不得使用重铬酸钾洗液),使用前再依次用自来水、去离子水洗净。
3.1 盐酸(HCl):ρ=1.19 g/ml ,优级纯;
3.2 盐酸溶液,1+1 :用(3.1)配制;
3.3 硝酸(HNO3 ):ρ=1.42 g/ml ,优级纯;
3.4 氢氟酸(HF):ρ=1.49 g/ml ;
3.5 10%氯化铵水溶液:准确称取 10 g氯化铵(NH 4 Cl),用少量水溶解后全量转移入 100 ml 容量瓶中,用水定容至标线,摇匀。
3.6 铬标淮贮备液,ρ=1.000 mg/ml:准确称取 0.2829 g 基准重铬酸钾(K2 Cr2 0 7 ),用少量水 溶解后全量转移入100 ml 容量瓶中,用水定容至标线,摇匀,冰箱中2~8 ℃保存,可 稳定六个月。
3.7 铬标准使用液,ρ=50 mg/L:移取铬标准储备液(3.6)5.00 ml于100 ml 容量瓶中,加 水定容至标线,摇匀,临用时现配。
3.8 高氯酸(HClO 4 ):ρ=1.68 g/ml,优级纯;
4 仪器和设备
4.1 仪器设备 原子吸收分光光度计,带铬空心阴极灯;微波消解仪;玛瑙研磨机等。
4.2 仪器参数 不同型号仪器的最佳测定条件不同,可根据仪器使用说明书自行选择。通常本标准采用 表1 中的测量条件,微波消解仪采用表 2 中的升温程序。
5.1 铬易形成耐高温的氧化物,其原子化效率受火焰状态和燃烧器高度的影响较大,需使用富 燃烧性(还原性)火焰。
5.2 加入氯化铵可以抑制铁、钴、镍、钒、铝、镁、铅等共存离子的干扰。
6 样品
6.1 采集与保存 将采集的土壤样品(一般不少于500 g)混匀后用四分法缩分至约100 g。缩分后的土样经 风干(自然风干或冷冻干燥)后,除去土样中石子和动植物残体等异物,用木棒(或玛瑙棒)研压,通过2 mm 尼龙筛(除去2 mm 以上的砂砾),混匀。用玛瑙研钵将通过2 mm 尼龙筛 的土样研磨至全部通过100 目(孔径0.149 mm)尼龙筛,混匀后备用。
6.2 试样的制备
6.2.1全消解方法
准确称取0.2~0.5 g(精确至0.0002 g )试样于50 ml聚四氟乙烯坩埚中,用水润湿后加入 l0 ml盐酸(3.1),于通风橱内的电热板上低温加热,使样品初步分解,待蒸发至约剩3 ml 左 右时,取下稍冷,然后加入5 ml 硝酸(3.3)、5 ml 氢氟酸(3.4)、3ml 高氯酸(3.8),加盖 后于电热板上中温加热1 h左右,然后开盖,电热板温度控制在150 ℃,继续加热除硅,为了 达到良好的飞硅效果,应经常摇动坩埚。当加热至冒浓厚高氯酸白烟时,加盖,使黑色有机 碳化物分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后,开盖,驱赶白烟并蒸至内容物呈粘稠状。视 消解情况,可再补加3 ml 硝酸(3.3)、3 ml 氢氟酸(3.4)、1 ml 高氯酸(3.8),重复以上消 解过程。取下坩埚稍冷,加入3 ml 盐酸溶液(3.2),温热溶解可溶性残渣,全量转移至50 ml 容量瓶中,加入5 ml 氯化铵水溶液(3.5),冷却后用水定容至标线,摇匀。
6.2.2 微波消解法
准确称取0.2g (精确至0.0002g)试样于微波消解罐中,用少量水润湿后加入 6 ml 硝酸 (3.3)、2 ml 氢氟酸(3.4),按照一定升温程序进行消解,冷却后将溶液转移至 50 ml 聚四氟乙烯坩埚中,加入2 ml 高氯酸(3.8),电热板温度控制在150℃,驱赶白烟并蒸至内容物呈 粘稠状。取下坩埚稍冷,加入盐酸溶液(3.2)3 ml ,温热溶解可溶性残渣,全量转移至 50 ml 容量瓶中,加入5 ml NH 4 Cl 溶液(3.5),冷却后定容至标线,摇匀。
由于土壤种类较多,所含有机质差异较大,在消解时,应注意观察,各种酸的用量可视 消解情况酌情增减;电热板温度不宜太高,否则会使聚四氟乙烯坩埚变形;样品消解时,在 蒸至近干过程中需特别小心,防止蒸干,否则待测元素会有损失。
7 分析步骤
7.1校准曲线 准确移取铬标准使用液(3.7)0.00 、0.50 、1.00 、2.00 、3.00 、4.00 ml于50 ml 容量瓶中, 然后,分别加入5 ml NH 4 C1溶液(3.5),3 ml 盐酸溶液(3.2),用水定容至标线,摇匀,其 铬的浓度分别为0.50 、1.00 、2.00 、3.00 、4.00 mg/L。此浓度范围应包括试液中铬的浓度。按 4.2中的仪器测量条件由低到高浓度顺序测定标准溶液的吸光度。
用减去空白的吸光度与相对应的铬的浓度(mg/L)绘制校准曲线。
7.2 空白试验
用去离子水代替试样,采用和试液制备相同的步骤和试剂,制备全程序空白溶液,并按 与7.1相同条件进行测定。每批样品至少制备2 个以上的空白溶液。
7.3 测定 取适量试液,并按与(7.1)相同条件测定试液的吸光度。由吸光度值在校准曲线上查得铬含量。每测定约10 个样品要进行一次仪器零点校正,并吸入1.00 mg/L 的标准溶液检查灵 敏度是否发生了变化。
8 结果计算
9 精密度和准确度
9.1本方法分析 ESS 系列土壤标样中铬的精密度实验结果见表3 。
9.2 多个实验室用本方法分析 ESS 系列土壤标样中铬的精密度和准确度实验结果见表4 。
9.3 在全消解 ( 盐酸+ 硝酸+ 氢氟酸+ 高氯酸)情况下,标准土样回收率为88%~94%,微波加电 热板消解(硝酸+ 氢氟酸+高氯酸)情况下,标准土样的回收率为90%~100% 。