石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中镉

石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中镉

土壤样品通常的分解方法有两种：完全分解和半分解。氢氟酸应完全分解并去除硅酸盐。使用的原料条件高，应使用氢氟酸。为了防止剩余的氢氟酸腐蚀玻璃碗，采用半分解法对土壤样品进行分解，并避免使用氢氟酸。反应比较简单，使用环境要求低。有关用半消解法测定土壤中重金属元素的报道很少。镉元素有化学致癌作用,检测方法主要有分光光度法、原子吸收光谱法、荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、极谱法、中子活化分析法等方法。石墨炉原子吸收光谱法由于灵敏度高,样品用量少,分析速度快等特点而得到广泛应用。本法采用盐酸-硝酸-高氯酸消解土壤样品,石墨炉原子吸收光谱法测定镉的含量,使用传统的湿法消解,操作简单方便,消解完全,结果准确。1试验部分1.1磷酸氢二铵标准工作溶液样品UnicamSolaar929原子吸收分光光度计。镉标准溶液:1.0000g·L-1,使用时用硝酸(0.2+99.8)溶液逐级稀释成50μg·L-1标准工作溶液。磷酸氢二铵溶液:称取磷酸氢二铵5.0g至100mL容量瓶中,用超纯水定容,质量浓度为50g·L-1。盐酸、硝酸为工艺超纯,氢氟酸、磷酸氢二铵为分析纯,水为超纯水。1.2前空气管理条件波长228nm,光谱通带0.5nm,灯电流6mA,载气为氮气;干燥温度120℃,保持时间30s;灰化温度500℃,保持时间20s;原子化温度1200℃,保持时间3s,原子化阶段停气;清除温度1400℃,保持时间3s;氘灯扣背景,进样量20μL。1.3内标型磷酸氢二铵溶液5.2+29.8移取50μg·L-1镉标准工作溶液0,0.50,1.00,1.50,2.00mL于50mL容量瓶中,加入50g·L-1磷酸氢二铵溶液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系列标准溶液,以镉标准溶液吸光度对质量浓度绘制标准曲线。1.4浓硝酸盐消解法称取样品0.5000g于100mL高脚烧杯中,用水润湿,加入浓盐酸10mL,于电热板上低温加热,使样品初步分解蒸至2~3mL时,取下稍冷。加入浓硝酸5mL,高氯酸3mL,于电热板上中温加热,经常摇动烧杯,当加热至冒浓厚高氯酸白烟时,加盖表面皿,使黑色有机碳化物充分分解。待表面皿上的黑色物消失后,开盖驱赶白烟并蒸至内容物呈黏稠状即半固体的滚动状态。视消解情况,可再加入浓硝酸2mL,高氯酸1mL,重复上述消解过程。取下稍冷,用水冲洗表面皿盖和烧杯内壁,并加入硝酸(1+5)溶液1mL温热溶解残渣。过滤至50mL容量瓶中,加入50g·L-1磷酸氢二铵溶液3mL,冷却后定容摇匀。同时,做全程序空白试验。2结果与讨论2.1氧化羧酸-高氯酸体系试验用了硝酸-高氯酸(3+1)、王水-高氯酸(8+3)、盐酸-硝酸-高氯酸(2+3+1)、盐酸-硝酸-高氯酸(2+1+0.6)4种混合酸对消解效果的影响。硝酸-高氯酸体系消解不完全,结果偏低;加入盐酸-硝酸的混酸,盐酸与镉的生成物挥发温度低,盐酸与硝酸分开加,效果较好。由于土壤中镉含量低,测定值与空白值常处于同一数量级,空白值及其分散程度对分析方法的检出限和分析结果的精密度有很大的影响,酸要遵循少量多次的原则。由于镉的灵敏度高,在消解试样操作中要注意防止实验室环境和器皿的污染,否则,会使空白偏高。试验结果表明:采用浓盐酸10mL,浓硝酸5mL,高氯酸3mL的混合酸消解效果最佳。2.2中温加热加入羧酸、高氯酸液加入盐酸可以初步分解样品中金属氧化物,温度控制在100℃左右较好,温度较低,反应平稳,温度高,溶液易飞溅损失。加入硝酸、高氯酸后,中温加热,高氯酸溶解一些难溶的杂质和有机物,其本身沸点高(203℃),便于赶尽硝酸和盐酸。另外,在通风橱内用电热板加热,电热板实际温度比显示的温度要低些,电热板上不同位置,温度也略有不同。2.3抗体杂剂类基体效应消解液基体复杂,在短波长范围内出现分子吸收或光散射,产生背景吸收,本法用氘灯扣除背景。另一类基体效应是样品中基体参加原子化过程中的气相反应,使被测元素的原子对特征辐射的吸收增强或减弱,产生正干扰或负干扰,氯化钠对镉的测定产生负干扰,加入基体改进剂可排除干扰。试验中采用50g·L-1磷酸氢二铵溶液3mL作为基体改进剂,直接测定未见干扰。2.4线性回归方程按仪器工作条件对镉的系列标准溶液进行测定,镉的质量浓度在0.1~3.0μg·L-1范围内服从比耳定律,线性回归方程为A=0.131ρ+0.014,相关系数为0.998。以3倍空白标准偏差计算的检出限为0.03μg·L-1(n=20),按称样量为0.5g,定容50mL,对应的检出限为0.003mg·kg-1。2.5土壤中镉的测定称取土壤标准样品0.50