AAS测定土壤中镉、铜、铅、锌

1、实验四 原子吸收分光光度法测定土壤中的镉、铜、铅、锌实验目的:1、学习和掌握土壤中金属离子的测定方法和原理。2、学习和掌握用原子吸收分光光度法测定土壤中金属离子的测定方法和原 理。实验原理:土壤样品经过 HCl-HNO 3-HClO 4混酸体系消解后, 将消解液喷入空气 -乙炔火 焰。在火焰中形成的金属 (Cd、 Cu 、 Pb 、 Zn 基态原子蒸汽对光源发射的特征电 磁辐射产生吸收。 测得试液吸光度扣除全程序空白吸光度, 从标准曲线查得金属 含量,计算土壤中 Cd 含量。金属 (Cd、 Cu 、 Pb 含量低时可用碘化钾 -甲基异丁酮萃取富集分离后测定, 方法简便、灵敏、准确、选择性好,可

2、以消除背景和基体效应干扰。铜、铅含量 较低时,可用石墨炉无火焰法测定,含量较高时,可用石墨炉无火焰法测定,含 量较高时,可不经萃取,直接将消解液喷入空气 -乙炔火焰中进行测定(土壤受 污染的成分复杂时,最好萃取分离 。仪器:原子吸收分光光度计镉、铜、铅、锌单元素空心阴极灯。试剂:硝酸 (特级纯 盐酸 (特级纯 高氯酸 (优级纯 2mol/L碘化钾溶液:称取 333.4g 碘化钾溶于 1L 去离子水中。抗坏血酸甲基异丁酮 (MIBK. 镉标准储备液:称取 0.5000g 金属镉粉 (99.9%,溶于 10mL 盐酸 (1+1中, 转移至 500mL 容量瓶中,用去离子水稀释至标线。此溶液每毫升含

3、 1.00mg 镉。 测定时将此溶液逐级稀释为 1mL 含 5g 的镉标准使用液。铅标准储备液:称取 0.5000g 金属铅 (99.9%,用适量硝酸 (1+1溶解后,移入 500mL 容量瓶中,用去离子水稀释至标线。此溶液每毫升含 1.00mg 铅。 铜标准储备液:称取 1.0000g 金属铜 (99.9%,溶于 15mL 硝酸 (1+1中,转 移至 1000mL 容量瓶中,用去离子水稀释至标线。此溶液每毫升含 1.00mg 铜。 锌标准储备液:称取 1.0000g 金属锌 (99.9%,用 20mL 盐酸 (1+1溶解后, 用去离子水稀释至标线。此溶液每毫升含 1.00mg 锌。样品:1、

4、采集与保存将采集的土壤样品 (一般不少于 500g 混匀后用四分法缩分至约 100g 。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 2mm 尼龙筛(除去 2mm 以上的砂砾 ,混匀, 用玛瑙研钵将通过 2mm 尼龙筛的土样研磨至全部通过 100目 (孔径 0.149mm 尼 龙筛,混匀后备用。2、试样的制备取土样 15g(根据样品中待测元素含量而定 ,于 100mL 高型硬质烧杯中, 加入少许水润湿,加王水 1020mL ,于电热板上加热保持微沸,至有机物剧烈 反应后,加高氯酸 210mL ,继续加热直至冒白烟,强火加热,

5、直至土样呈灰 白色,小心赶去高氯酸(注意不出现棕色烧结干块,若出现此情况,要再加少许 王水复原为白色 。取下样品,用 1%硝酸溶解,过滤于 50mL 容量瓶中,定容至 标线,摇匀。分析步骤:1、标准溶液的配制配制每毫升含镉 5g ,铜、铅、锌各为 50g 的混合标准溶液。分别向 6个 50mL 容量瓶中, 按顺序加入 0.00mL 、 0.50mL 、 1.00mL 、 1.50mL 、 2.00mL 和 2.50mL 的混合标准溶液,用 0.1mol/L盐酸或 0.1mol/L硝酸溶液稀释至标线,摇匀。 表 1 镉、铜、铅、锌混合标准溶液 (g/L 2、标准曲线的绘制分别准确吸取上述标准系列

6、混合液 20mL 于 6个 50mL 具塞试管中, 加 2mL 浓盐酸、 2mL2mol/L 碘化钾溶液及 0.2g 抗坏血酸,摇匀,准确加入 10mL 甲基 异丙酮,萃取 12min ,静置分层后,将有机相吹入空气-乙炔火焰进行测定, 用减去空白的吸光度与相对应的金属浓度 (mg/L绘制标准曲线。剩余的混合标准溶液直接喷入空气-乙炔火焰测定铜和锌,用减去空白的 吸光度与相对应的金属浓度 (mg/L绘制标准曲线。仪器测定条件见表 2。表 2 测定条件 3、样品的测定:取 20mL 滤液于 50mL 具塞试管中,按照标准曲线的萃取及测定步骤测定 各元素吸光度。 或直接将消解后的溶液直接喷入空气-

7、乙炔火焰测定吸光度。 然 后在标准曲线上查得金属含量。每测定约 10个样品要进行一次仪器零点校正, 并吸入 1.00mg/L的标准溶液 检查灵敏度是否发生了变化。4、空白试验用去离子水代替试样, 采用和样品相同的步骤和试剂, 制备全程序空白溶液, 在相同的条件下进行测定。每批样品至少制备 2个以上的空白溶液。结果计算:土壤样品中金属的含量 c(mg/kg按以下两个公式计算:(1 萃取1(f m VV Vc -= 式中:c -试液的吸光度减去空白溶液的吸光度,然后在校准曲线上查得(Cd、 Cu 、 Pb 、 Zn 的浓度 (mg/L; V -萃取测定的样品体积; V -试液定容的体积, ml ;

8、 m -称取试样的重量, g ; f -试样中水份的含量, %。(2 不萃取f m Vc -=1式中:c -试液的吸光度减去空白溶液的吸光度,然后在校准曲线上查得(Cd、 Cu 、 Pb 、 Zn 的浓度 (mg/L; V -试液定容的体积, ml ; m -称取试样的重量, g ; f -试样中水份的含量, %。注意事项:1、在进行萃取测定时,有机物分层后,应立即测定,因为样品中的某些元素分 解较快,有的元素则可保持 1.5h 以上不分解,可根据情况,在稳定的时间内, 完成测定。2、若试样中镉、铅含量超出标准曲线范围时,可用甲基异丁酮稀释后测定。 3、在消解过程中,黑色底质、泥炭质土壤或其它

9、含有机物过多的土壤,应多加 王水并反复加几次, 使大部分有机物消解完毕, 方能加高氯酸, 以免有机物过多 引起强烈反应, 致使瓶中有机物溅出甚至爆炸。 消解时必须在通风良好的通风橱 中进行。土壤用高氯酸消解近干后, 土渣仍未深灰色, 说明有机物还未消解完全, 应 再加少量 (13mL高氯酸或数滴双氧水, 重新消解至白色或灰白色, 呈糊状为止。 用高氯酸消解有机物, 应尽可能将过量高氯酸白烟驱尽, 否则加入碘化钾时 会产生大量高氯酸沉淀而影响测定。少量沉淀并不影响测定。高氯酸的纯度对空白值影响很大, 直接关系到结果的准确度, 因此在消解时, 应注意加入高氯酸的量和试样保持一致,并尽可能的少加,以

10、便降低空白值。附 1:岛津 A6300原子吸收分光光度计使用方法火焰原子吸收分光光度法一、开启气瓶打开空压机开关二、连接进样管。打开仪器开关(右下角 。三、打开电脑双击 WizAArd 单击“操作”单击“测定”登陆 ID 输 入“ admin ” 单击“确定” 。四、参数设置双击“元素选择”单击“选择元素”选择目的元素、 “火焰连续” “普通 灯”“连接”“初始化”“火焰分析的仪器检查目录”打钩“确定” “编辑参数”选择相关项目(“点灯方式” 、选“ NON-BGC ” ; “灯电流”尽量 选择低于参考值打钩“点灯”进行“谱线搜索”及“光束平衡”“关闭” “确定”“下一步”“标准曲线设置”根据

11、测定元素灯情况设置相应参 数“确定”“样品组设置”“连接发送参数” “下一步”“下一步” “原子化气 /气体流量设置” 完成进入测定界面点灯之后对光斑五、测定开排气扇点火“自动调零”“空白测定”标曲及样品测定。注:“就绪”表示可以开始下一个进样, “忙”表示正在测样;待 Abs 出现拐点后点击“开始”进行数据采集。每测定一个样品需用蒸馏水冲洗管路。 六、关机 熄火“EXTINGUISH” 关气（乙炔、空压机）放气“purge”至乙炔压 力表为零关电源。 附 2：Cu 测定条件 测定条件和校准曲线 · 测定条件 灯电流 波长 狭缝宽 点灯方式 ; ; ; ; 6 mA/0 mA 324.8 nm 0.5 nm BGC-D2 ; ; ; ; 6 mA/500 mA 324.8 nm 0.5 nm BGC-SR 燃烧器高度 燃烧器角度 燃气流量 助燃气的类型 ; ; ; ; 7 mm 0 度 1.8 l/min 空气 · 校准曲线 BGC 氘灯方式 标准 号 1 2 3 浓度 (ppm 0.5000 1.0000 2.0000 吸收 324.8nm 0.0968