LYT 1268-2026《2026森林植物及凋落物化学指标的测定》

1森林植物及凋落物化学指标的测定1范围本文件规定了森林植物及凋落物中的金属元素(大量元素、微量元素和痕量元素)、非金属元素、有机碳、灰分等理化指标的测定方法。本文件适用于森林植物及凋落物中的金属元素(大量元素、微量元素和痕量元素)、非金属元素、有机碳、灰分等理化指标的测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法LY/T1267森林植物与森林枯枝落叶层样品的制备3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1凋落物plantlitter由森林植物主动或被动脱落至地表的有机残体。4试样的制备除去样品中的异物,按照LY/T1267的相关要求制备植物及凋落物试样。第1部分森林植物及凋落物中氮的测定第一法凯氏定氮法5原理在催化加热条件下,试样发生分解反应,氮元素转化为氨(NH3),生成的氨与硫酸(H2SO4)反应形成硫酸铵((NH4)2SO4),通过碱化蒸馏使氨游离,随后采用硼酸(H3BO3)进行吸收,最后盐酸标准溶液进行滴定分析,根据酸标准溶液的消耗量计算试样中氮的含量。6试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的三级水。26.1硫酸(H2SO4密度为1.84g/L)。6.2混合催化剂:称取20g硫酸铜和300g硫酸钾于研钵中,研磨后充分混合均匀。6.3甲基红乙醇溶液(1g/L):称取0.1g甲基红,溶于95%乙醇,稀释至100mL。10℃~30℃可保存12个月。6.4溴甲酚绿乙醇溶液(1g/L):称取0.1g溴甲酚绿,溶于95%乙醇,稀释至100mL。10℃~30℃可保存12个月。6.5混合指示剂:1份甲基红乙醇溶液(6.3)与5份溴甲酚绿乙醇溶液(6.4)临用时混合。6.6氢氧化钠溶液(0.1mol/L):称取0.40g氢氧化钠,缓慢加水溶解后,用水定容到100mL。6.7硼酸吸收液(10g/L):称取10g硼酸,加约800mL水溶解,加入混合指示剂(6.5)20mL,并用氢氧化钠溶液(6.6)调节至紫红色(pH值约为4.5),用水定容至1L。10℃~30℃可保存1个月。6.8氢氧化钠溶液(400g/L):称取400g氢氧化钠,缓慢加水溶解后,冷却后,稀释转移至1L容量瓶中定容。6.9盐酸标准滴定溶液(0.0200mol/L):采用经国家认证并授予标准物质证书的标准盐酸进行稀释后使用,或采用浓盐酸按GB/T601要求进行配制和标定后使用。7仪器和设备7.1分析天平:感量为0.1mg。7.2多孔消解炉:温度范围(最高温度不低于400℃)。7.3全自动凯氏定氮仪。8分析步骤8.1试样处理:称取试样0.2g~0.5g于消解管,精确至0.0001g,加入10mL硫酸(6.1)和约5g混合催化剂(6.2),轻摇后于消解管口放一小漏斗,放入消解炉中200℃加热30min,待内容物全部炭化,泡沫完全停止后,温度上升至380℃,并保持消解管液体微沸,至液体呈蓝绿色并澄清透明后,再继续加热30min。冷却后,少量多次加入约50mL水。同时做试剂空白试验。8.2上机测试:将全自动凯氏定氮仪调试至最佳状态,将样品管放置于自动凯氏定氮仪,仪器自动加硼酸吸收液(6.7)、氢氧化钠溶液(6.8)以及盐酸标准滴定溶液(6.9),自动蒸馏、滴定、记录数据并计算最终结果。9分析结果的表述试样中氮的含量按公式(1)进行计算X……(1)式中:X—试样中氮的含量,单位为克每千克(g/kg);V1—试液消耗盐酸标准滴定液的体积,单位为毫升(mL);V0—试剂空白消耗盐酸标准滴定液的体积,单位为毫升(mL);c—盐酸标准滴定溶液浓度,单位为摩尔每升(mol/L);30.0140—氮原子的毫摩尔质量,单位为克每毫摩尔(g/mmol);m—试样的质量,单位为克(g);1000—换算系数。计算结果保留三位有效数字。10精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。11检出限和定量限当试样称样量为0.2g,使用0.02mol/L盐酸标准液时进行滴定时,本方法测氮的检出限为0.1g/kg,定量限为0.3g/kg。第二法连续流动分析仪法12原理经消解后,试样中的氮元素转化为铵态氮(NH-N)。随后,铵态氮与次氯酸钠(NaClO)发生反应生成氯化铵(NH4Cl),生成的氯化铵进一步与水杨酸(C7H6O3)反应形成5氨基水杨酸(5ASA)。该中间产物经氧化及络合反应后,最终形成稳定的蓝色络合物。采用分光光度法在特征吸收波长660nm处进行定量测定。13试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的二级水。13.1硫酸(H2SO4密度为1.84g/L)。13.2过氧化氢(H2O2)。13.3Brij35溶液(30%):移取30mL聚氧乙烯月桂醚,用水定容至100mL。13.4盐酸溶液(10+90):取10mL盐酸,缓慢加入90mL水中,混匀。13.5缓冲溶液:分别称取24.0g柠檬酸钠,33.0g酒石酸钾钠溶于800mL水中,用盐酸溶液(13.4)调pH为5.20,再加2.0mLBrij35混匀(13.3),定容至1000mL,0℃~4℃,保存30天。13.6水杨酸钠溶液(40g/L):称取40.0g水杨酸钠溶于适量水,定容至1L,0℃~4℃,保存30天。13.7亚硝基铁氰化钠溶液(1g/L):称取1g亚硝基铁氰化钠溶于适量水,用水稀释至1000mL,0℃~4℃,保存30天。13.8二氯异氰脲酸钠溶液(1g/L):称取1g二氯异氰脲酸钠溶于适量水,用水稀释至1000mL,0℃~4℃避光,保存30天。13.9铵态氮标准使用液(100mg/L):购买经国家认证并授予标准物质证书的铵态氮标准溶液(1000mg/L)。准确吸取5.00mL铵态氮标准溶液(1000mg/L)于50mL容量瓶中,用水溶液稀释定容至刻度。于2℃~8℃冰箱中避光保存,有效期3个月。13.10铵态氮标准系列溶液:取25mL容量瓶或比色管7个,依次准确加入铵态氮标准使用液(13.9)用水稀释配制成质量浓度为0.0mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、4.0mg/L、8.0mg/L、10.0mg/L、420.0mg/L的系列标准溶液,临用现配。14仪器和设备14.1分析天平:感量为0.1mg。14.2多孔消解炉:温度范围(最高温度不低于400℃)。14.3连续流动分析仪。15分析步骤15.1试样处理试样消解:称取试样0.1g~0.2g于消解管中,精确至0.0001g,加入3mL硫酸(13.1),轻摇后于消解管口放一小漏斗,放入消解炉中200℃加热30min,待内容物全部炭化,泡沫完全停止后,温度上升至380℃,并保持消解管液体微沸1小时,取下放冷,加入1mL过氧化氢(13.2),继续加热至液体澄清透明,再继续加热30min。取下放冷,用水定容至25mL或者50mL。同时做试剂空白试验。试样稀释:根据样品浓度准确吸取1.00~5.00mL消解液至比色管,用水定容至25mL或50mL作为上机液,空白进行同样稀释操作。15.2测定将连续流动分析仪调试至最佳状态,选择相应分析条件,将连续流动分析仪的管路分别置于缓冲溶液(13.5)、水杨酸钠溶液(13.6)、亚硝基铁氰化钠溶液(13.7)和二氯异氰脲酸钠溶液(13.8)中,待仪器基线稳定后,依次对标准溶液、空白溶液及上机液进行测定。16结果计算试样中氮含量按公式(2)计算:X……(2)式中:X—全氮含量,单位为克每千克(g/kg);C—从标准曲线上获得的试样溶液的氮浓度,单位为毫克每升(mg/L);C0—从标准曲线上获得的空白溶液的氮浓度,单位为毫克每升(mg/L);V—消解液定容体积,单位为毫升(mL);t—试样稀释倍数;m—试样质量,单位为克(g);1000—换算系数。计算结果保留三位有效数字。17精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。518检出限和定量限当试样称样量为0.1g,定容体积为50mL时,本方法检出限为0.01g/kg,定量限为0.03g/kg。第三法燃烧法19方法原理试样在燃烧管中高温燃烧,使被测氮元素的化合物转化为NOX,然后经铜单质的还原和杂质(如卤素)去除过程,NOX被转化为氮气,形成的氮气气流通过热导检测器(TCD)进行检测。20试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的三级水。20.1氮标准物质:采用以下任一含氮元素的基准试剂:氨基苯磺酸(C6H7NO3S);L半胱氨酸(C3H7NO2S);磺胺嘧啶(C10H10N4O2S)。20.2助燃气:氧气(99.99%)。20.3载气(99.99%):可选用氦气、氩气或二氧化碳。21仪器和设备21.1分析天平(感量0.1mg)。21.2元素分析仪。22分析步骤22.1校准曲线称取不同质量的标准物质(20.1)于锡纸或陶瓷舟中,将包裹好的锡纸或陶瓷舟放入元素分析仪,依次从低浓度到高浓度测定标准系列的响应值,以氮含量(mg)为横坐标,对应的响应值为纵坐标,绘制校准曲线。22.2试样测定将元素分析仪调试至最佳状态,选择相应分析条件,称取试样0.02g~0.05g(精确至0.0001g)于锡纸或陶瓷舟中,将包裹好的锡纸或陶瓷舟放入元素分析仪,试样进入燃烧反应炉(900℃~1200℃)后,在高纯氧(20.2)中充分燃烧,燃烧后的氮氧化物(NOX)被载气(20.3)运送至还原炉(800℃)中,经还原生成氮气后检测其含量。23结果计算试样中氮含量按公式(3)计算:X……(3)6式中:X—氮含量,单位为克每千克(g/kg);C—仪器测量信号所转换成相应的氮绝对量,毫克(mg);m—试样质量,克(g);1000—换算系数;计算结果保留三位有效数字。24精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。25检出限和定量限当试样称样量为0.02g,本方法检出限为0.02g/kg,定量限为0.05g/kg。第2部分森林植物及凋落物中有机碳的测定第一法滴定法26原理在加热条件下,采用过量重铬酸钾硫酸混合溶液氧化试样中的有机碳,随后以标准硫酸亚铁溶液滴定剩余的重铬酸钾,通过计算消耗的标准硫酸亚铁溶液的量,从而测定试样中有机碳的含量。27试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的三级水。27.1重铬酸钾—硫酸溶液(c(K2Cr2O7)=0.8mol/L):称取78.45g经过130℃烘干至恒重(3h~4h)的重铬酸钾溶于800mL水中,加热溶解,冷却备用。另取1L浓硫酸,缓慢地倒入重铬酸钾水溶液中,期间不断搅动。为避免溶液急剧升温,每加约100mL浓硫酸后稍停片刻,并把大烧杯放在盛有冷水的大塑料盆内冷却,当溶液的温度降到不烫手时,量少次多洗涤大烧杯,洗涤液合并至2L容量瓶中,用水定容,摇匀。27.2邻啡罗啉指示剂:称取硫酸亚铁0.659g和1.485g邻啡罗啉溶于100mL水中,贮于棕色滴瓶中备用。27.3重铬酸钾标准溶液:c=0.2mol/L:称取经过130℃烘干至恒重(3h~4h)的重铬酸钾(基准试剂)9.8062g,先用少量水溶解,然后转移至1L容量瓶中,用水定容至刻度,摇匀备用。27.4硫酸亚铁标准溶液:称取FeSO4·7H2O55.6g,溶于900mL水中,加浓硫酸15mL,溶解,加水定容至1L,摇匀储于棕色瓶中,此标准溶液的浓度约为0.2mol/L。吸取重铬酸钾标准溶液(27.3)20.00mL加入150ml三角瓶中,加浓硫酸3mL~5mL,加3滴邻啡啰啉指示剂(27.2),用配制好的硫酸亚铁标准溶液进行滴定。根据硫酸亚铁标准溶液滴定时的消耗量,按公式(4)计算其准确浓度c。密封避光0℃~4℃条件下可保存30天。7式中:c1—重铬酸钾标准溶液的浓度数值,单位为摩尔每升(mol/L);v1—吸取重铬酸钾标准溶液的体积数值,单位为毫升(mL);v2—滴定时消耗硫酸亚铁标准溶液的体积数值,单位为毫升(mL)。28仪器和设备28.1天平:感量为0.1mg。28.2石墨炉消解仪:温度范围(最高温度不低于200℃)。28.3滴定管(聚四氟乙烯塞,50mL)。29分析步骤29.1试样前处理准确称取试样0.02g~0.03g(精确至0.0001g),放入消解管中,用移液管准确加入重铬酸钾—硫酸溶液(27.1)20.00mL。将试管放入预先加热至185℃~190℃的消解炉中加热,自试管内出现大量小气泡时开始计时,保持溶液微沸腾8min,取出消解管,冷却备用。同时做试样空白(不少于2个)。29.2滴定将消解管内容物多次洗入250mL的锥形瓶中,控制溶液总体积在60mL~80mL,加入5滴邻啡罗啉指示剂(27.2)摇匀。用硫酸亚铁标准溶液(27.4)滴定,溶液颜色由橙色(或黄绿色)经绿色、灰绿色变到棕红色即为终点。在滴定试样的同时,做空白试验,取其平均值。30结果计算试样中有机碳的含量按公式(5)进行计算:X……………(5)式中:X—试样中有机碳的含量,单位为%;c—硫酸亚铁标准溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L)V0—试剂空白标准滴定液的体积,单位为毫升(mL);V—试样消耗滴定液的体积,单位为毫升(mL);3—1/4碳原子的摩尔质量,单位为克(g/mol);m—试样的质量,单位为克(g);1.10—校正系数(用此法氧化率为90%);1000—换算系数;100—换算系数。计算结果保留三位有效数字。31精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。8第二法燃烧法32原理试样在富含氧气的载气中加热至680℃以上,试样中有机碳被氧化为二氧化碳,产生的二氧化碳导入非分散红外检测器,在一定浓度范围内,二氧化碳的红外线吸收强度与其浓度成正比,根据二氧化碳产生量计算样品中的有机碳含量。33试剂和材料33.1碳标准物质:采用以下任一含碳元素的基准试剂:氨基苯磺酸(C6H7NO3S);L半胱氨酸(C3H7NO2S);磺胺嘧啶(C10H10N4O2S)。33.2氧气(O2),纯度99.99%。34.3载气(99.99%):可选用氦气、氩气或氧气。34仪器和设备34.1元素分析仪或TOC分析仪。34.2分析天平:感量为0.1mg。35分析步骤35.1校准曲线称取不同质量的标准物质(33.1)于锡纸或陶瓷舟中,将包裹好的锡纸或陶瓷舟放入元素分析仪或TOC分析仪,依次从低浓度到高浓度测定标准系列的响应值,以碳含量(mg)为横坐标,对应的响应值为纵坐标,绘制校准曲线。35.2试样测定将仪器调试至最佳状态,选择相应分析条件,调试参数包括温度参数、气流量、读数时间(积分时间)等;称取试样0.02g~0.03g(精确至0.0001g)于锡纸或陶瓷舟中,将包裹好的锡纸或陶瓷舟放入仪器中,试样进入燃烧反应炉(900℃~1200℃)后,在高纯氧(33.2)中充分燃烧,有机碳被完全氧化为CO2,分离后的CO2通过载气(33.3)进入检测器,测定其响应值,得到碳含量结果,同时做空白实验。36结果计算试样中碳的含量按公式(6)进行计算X……(6)式中:X—试样中碳的含量,单位为%;c—试样中碳的绝对含量,单位为毫克(mg);9c0—空白响应值转换成相应的碳绝对含量,单位为毫克(mg);m—试样的质量,单位为克(g);1000—换算系数;10—换算系数。计算结果保留三位有效数字。37精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超出5%。第3部分森林植物及凋落物中多元素的测定第一法电感耦合等离子体质谱法试样经消解处理后,目标元素通过电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)进行测定。元素定性分析基于其特征质量数(质荷比,m/z);定量分析采用外标法,通过建立待测元素质谱信号强度与内标元素质谱信号强度的比值与待测元素浓度之间的线性关系实现。39试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为优级纯,水为GB/T6682规定的一级水。39.1硝酸(HNO3):优级纯或更高纯度。39.2过氧化氢(H2O2):优级纯或更高纯度。39.3金(Au)元素溶液:质量浓度为1000mg/L。39.4氩气(Ar):氩气或液氩(≥99.995%)。39.5氦气(He):氦气(≥99.995%)。39.6硝酸溶液(2+98):取20mL硝酸(39.1),缓慢加入980mL水中,混匀。39.7汞标准溶液的稀释液:取0.2mL金(Au)元素溶液(39.3),用硝酸溶液(39.6)稀释至1000mL。汞采用经国家认证并授予标准物质证书的单元素或多元素标准溶液。39.9内标元素标准溶液(1000mg/L):钪、锗、铟、铑、铼、铋等采用经国家认证并授予标准物质证书的单元素或多元素内标标准溶液。39.10内标使用液:取适量内标单元素标准溶液或内标多元素标准溶液(39.9),用硝酸溶液(39.6)配制合适浓度的内标使用液,内标使用液浓度见附表B.2(注:内标溶液既可在配制混合标准工作溶液和试样消化液中手动定量加入,也可由仪器在线加入)。39.11混合标准溶液线性系列:吸取适量单元素标准溶液或多元素混合标准溶液(39.8),用硝酸溶液(39.6)逐级稀释配成混合标准工作溶液系列,各元素质量浓度见附表B.3(注:依据试样消解溶液中元素质量浓度水平,适当调整标准系列中各元素质量浓度范围。)。39.12汞标准溶液:取适量汞标准溶液(39.8),用汞标准稀释液(39.7)逐级稀释配制成标准溶液系列,质量浓度见附表B.3。1040仪器和设备40.1电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS):配碰撞模式和反应模式。40.2天平:感量为0.1mg。40.3微波消解仪:配有聚四氟乙烯消解内罐。40.4控温赶酸仪(室温~200℃)。41分析步骤41.1样品前处理41.1.1微波消解法称取试样0.2g~0.3g(精确至0.0001g)置于微波消解内罐中,加入3mL硝酸(39.1)和2mL过氧化氢(39.2),加盖(不密封)放置≥1h,旋紧罐盖,按照微波消解仪标准操作步骤进行消解(消解参考条件见附表A.1)。冷却后取出,缓慢打开罐盖排气,用少量水冲洗内盖,将消解罐放在控温赶酸仪上,于100℃加热30min,用水定容至25mL或50mL,混匀备用,同时做空白试验。41.1.2仪器参考条件仪器操作参考条件见附表B.1和附表B.2;元素分析模式见附表B.3。测定参考条件:在调谐仪器达到测定要求后,编辑测定方法,根据待测元素的性质选择相应的内标元素,待测元素和内标元素的m/z见表B.3。41.1.3标准曲线的制作将混合标准溶液注入电感耦合等离子体质谱仪中,测定待测元素和内标元素的信号响应值,以待测元素的浓度为横坐标,待测元素与所选内标元素响应信号值的比值为纵坐标,绘制标准曲线,。41.1.4试样溶液的测定将空白溶液和试样溶液分别注入电感耦合等离子体质谱仪中,测定待测元素和内标元素的信号响应值,根据标准曲线得到消解液中待测元素的浓度。42分析结果的表述试样中待测元素的含量按公式(7)进行计算X………(7)式中:X—试样中待测元素含量,单位为毫克每千克(mg/kg);C1—试样溶液中被测元素质量浓度,单位为微克每升(μg/L);C0—试样空白液中被测元素质量浓度,单位为微克每升(μg/L);V—试样消解液定容体积,单位为毫升(mL);t—试样稀释倍数;m—试样称取质量,单位为克(g);1000—换算系数。11试样中各元素含量小于100mg/kg时,计算结果保留三位有效数字,试样中各元素含量大于等于100mg/kg时,计算结果保留至整数位。43精密度试样中各元素含量大于1mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%;小于或等于1mg/kg且大于0.1mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的15%;小于或等于0.1mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。44检出限和定量限当试样称样量0.2g,定容体积为25mL,本方法各元素的检出限和定量限见表1。表1电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)检出限及定量限序号元素名称元素符号检出限mg/kg定量限mg/kg1硼B0.10.32钠Na133镁Mg134铝Al0.525钾K136钙Ca137钛Ti0.020.058钒V0.0030.019铬Cr0.030.110锰Mn0.10.311铁Fe1312钴Co0.0010.00313镍Ni0.20.514铜Cu0.050.215锌Zn0.5216砷As0.0030.0117硒Se0.010.0318锶Sr0.20.519钼Mo0.010.0320镉Cd0.0020.00512表1电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)检出限及定量限序号元素名称元素符号检出限mg/kg定量限mg/kg21锑Sb0.010.0322钡Ba0.020.0523铅Pb0.020.0524汞Hg0.0030.01第二法电感耦合等离子体发射光谱法45原理试样经消解处理后,将所得试液引入电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)进行分析。通过测定元素的特征谱线波长实现定性分析;基于待测元素谱线信号强度与元素浓度之间的正比例关系,进行定量分析。46试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为优级纯,水为GB/T6682规定的一级水。46.1氩气(Ar):氩气(≥99.995%)或液氩。46.2硝酸溶液(2+98):取50mL硝酸,缓慢加入950mL水中,混匀。46.3硝酸高氯酸(10+1):取10mL高氯酸,缓慢加入100mL硝酸中,混匀。锶、钛、钒和锌采用经国家认证并授予标准物质证书的单元素或多元素标准贮备液。46.5混合标准工作溶液:吸取适量单元素标准贮备液或多元素混合标准(46.4),用硝酸溶液(46.2)逐级稀释配成混合标准工作溶液系列,各元素质量浓度见表C.1(注:依据试样消解溶液中元素质量浓度水平,适当调整标准系列中各元素质量浓度范围。)。47仪器和设备47.1电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)。47.2电子天平:感量为0.1mg。47.3微波消解仪:配有聚四氟乙烯消解内罐。47.4石墨炉消解仪(室温~240℃):配有硼硅玻璃消解管或聚四氟乙烯消解管。48分析步骤48.1试样消解48.1.1微波消解同41.1.11348.1.2湿法消解称取试样0.2g~0.5g(精确至0.0001g),加入10mL硝酸高氯酸(10+1)混合溶液(46.3),于石墨炉消解仪上,先130℃消解30min,然后缓慢上升温度至180℃,消解过程中消解液若变棕黑色,可适当补加少量混合酸,直至冒白烟,消解液呈无色透明或略带黄色,冷却,用水定容至25mL或50mL,混匀备用,同时做空白试验。注:此方法不适用于油脂含量大于10%的样品;测硼、钠,不可选用硼硅玻璃消解管。48.2仪器参考条件仪器操作条件应确保待测元素的灵敏度等关键性能指标满足分析要求,通过系统编辑测定方法并针对各待测元素特性优选适宜的分析谱线。仪器参考条件如下:入射功率:1150W;等离子气流量(氩气):13L/min;雾化气流量(氩气):0.7L/min;辅助气流量(氩气):0.2L/min;载气流量(氩气):0.4L/min;泵速:1.5mL/min;观测方式:低浓度元素,分析谱线见表C.1。48.3标准曲线的制作将标准系列工作溶液注入电感耦合等离子体发射光谱仪中,测定待测元素分析谱线的强度信号响应值,以待测元素的浓度为横坐标,其分析谱线强度响应值为纵坐标,绘制标准曲线。48.4试样溶液的测定将空白溶液和试样溶液分别注入电感耦合等离子体发射光谱仪中,测定待测元素分析谱线强度的信号响应值,根据标准曲线得到消解液中待测元素的浓度。49分析结果的表述试样中待测元素的含量按公式(8)进行计算X………(8)式中:X—试样中待测元素含量,单位为毫克每千克(mg/kg);C1—试样溶液中被测元素质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);C0—试样空白液中被测元素质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);V—试样消解液定容体积,单位为毫升(mL);t—试样稀释倍数;m—试样称取质量,单位为克(g)。试样中各元素含量小于100mg/kg时,计算结果保留三位有效数字,试样中各元素含量大于等于100mg/kg时,计算结果保留至整数位。50精密度试样中各元素含量>1mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算14术平均值的10%;含量≤1mg/kg且>0.1mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的15%;含量≤0.1mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。51检出限和定量限试样称样量为0.5g,定容体积为50mL,本方法各元素的检出限和定量限见表2。表2电感耦合等离子体发射光谱法(ICPOES)检出限及定量限序号元素名称元素符号检出限mg/kg定量限mg/kg1铝Al0.522硼B133钡Ba0.10.34钙Ca3105镉Cd0.050.26铜Cu0.20.57铁Fe258钾K6209镁Mg62010锰Mn0.10.311钠Na31012镍Ni0.5213磷P2614铅Pb1315硫S41016锶Sr0.20.517钛Ti0.20.518钒V0.20.519锌Zn0.52第4部分森林植物及凋落物中氯的测定52原理试样经热水超声辅助提取后,氯离子转移至水相溶液中。提取液经微孔滤膜过滤预处理后,采用离子色谱法进行测定。通过保留时间进行目标组分定性分析,以外标法定量测定氯离子含量。1553试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的二级水。53.1水相滤膜:孔径0.45μm。53.2标准溶液贮备液:准确移取经国家认证并授予标准物质证书的氯元素标准溶液(1000mg/L)10.0mL,置于100mL塑料容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀备用,此溶液中氯离子浓度为100mg/L。54仪器和设备54.1离子色谱仪,配备电导检测器。54.2分析天平,感量为0.1mg。54.3控温超声水浴。54.4离心机:转速大于8000r/min,适配50mL离心管。55分析步骤55.1样品前处理称取试样0.2g~0.3g(精确至0.0001g)于50mL离心管中,加入25mL水,密封后旋涡混合1min,将离心管放入超声水浴中,在80℃条件下,超声4h,冷却后将离心管放入离心机,8000r/min离心5min,吸取上层清液,经0.45μm滤膜(53.1)过滤,待测。同时做空白试验。55.2标准曲线的制作准确移取0.0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、5.0mL和10.0mL标准溶液(53.2)分别置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度。标准溶液中氯的浓度分别为0.0mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L和10.0mg/L。按离子色谱测定条件,对上述标准溶液进行测定。以氯的浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。55.3离子色谱参考条件流动相:碳酸盐淋洗液(3.2mmol/L碳酸钠和1.0mmol/L碳酸氢钠):准确称取0.6784g碳酸钠和0.1680g碳酸氢钠,分别溶于适量水中,全量转入2000mL容量瓶,用水稀释定容至标线,混匀。流速:0.7mL/min,抑制型电导检测器。进样量:20μL。注:流动相的具体配制方法可根据所使用的离子色谱仪品牌及型号的推荐参数进行适当调整,以确保最佳分离效果和仪器兼容性。55.4样品的测定根据氯的保留时间定性,测量试液的峰面积值,用标准曲线法进行定量测定试样中氯的含量。氯元素的离子色谱图参见图D.1。56分析结果的表述按公式(9)计算氯离子的质量浓度。16X…(9)式中:X—试样中氯离子含量,单位为毫克每千克(mg/kg);C1—试样溶液中氯质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);C0—试样空白溶液中氯质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);V—试样消解液定容体积,单位为毫升(mL);t—试样稀释倍数;m—试样称取质量,单位为克(g);试样中元素含量小于100mg/kg时,计算结果保留三位有效数字,试样中元素含量大于等于100mg/kg时,计算结果保留至整数位。57精密度试样中氯含量大于1000mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%;小于或等于1000mg/kg时,在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。58检出限和定量限当试样称样量为0.2g,定容体积为25mL,方法检出限为5mg/kg,定量限为20mg/kg。第5部分森林植物及凋落物中硅的测定试样经消解处理后,将所得试液引入电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)进行分析。通过测定元素的特征谱线波长实现定性分析;基于待测元素谱线信号强度与元素浓度之间的正比例关系,进行定量分析。60试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为优级纯,水为GB/T6682规定的二级水。60.1硝酸(HNO3)。60.2过氧化氢(H2O2)。60.3氢氟酸(HF)。60.4氯化钠溶液(100g/L):称取氯化钠100.0g加水溶解并定容至1000mL,混匀。60.5硼酸溶液(10g/L):称取硼酸10.0g加水溶解并定容至1000mL,混匀。60.6标准溶液:准确移取经国家认证并授予标准物质证书的硅元素标准溶液(1000mg/L)10.00mL,置于100mL塑料容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀备用,此溶液中硅浓度为100mg/L。60.7氩气或液氩(≥99.995%)。61仪器和设备61.1电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)。1761.2天平:感量为0.1mg。61.3微波消解仪:配有聚四氟乙烯消解内罐。61.4控温赶酸仪(最高温度≥200℃)。62分析步骤62.1样品前处理称取试样0.2g~0.3g(精确至0.0001g)于微波消解内罐中,加入3mL硝酸(60.1)、2mL过氧化氢(60.2)、0.3mL氢氟酸(60.3)和1mL氯化钠溶液(60.4),旋紧罐盖,按照微波消解仪标准操作步骤进行消解(消解参考条件见表B.1)。消解完成后,冷却至室温,缓慢打开罐盖排气,用少量水冲洗内盖,用水定容至50mL混匀,分取5mL,加入硼酸溶液(60.5)5mL混匀,室温放置10min备用,同时做空白试验。62.2标准曲线的制作62.3准确移取0.0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、5.0mL和10.0mL标准溶液(60.6)分别置于100mL塑料容量瓶中,加入50mL硼酸溶液(60.5),用水稀释至刻度。标准溶液中硅的浓度分别为0.0mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、5.0mg/L和10.0mg/L。按电感耦合等离子光谱仪测定条件,对上述标准溶液进行测定。以硅的浓度为横坐标,强度为纵坐标,绘制标准曲线。优化仪器操作条件,使待测元素的灵敏度等指标达到分析要求,编辑测定方法。62.4仪器参考条件如下:入射功率:1150W;等离子气流量(氩气)(60.7):13L/min;雾化气流量(氩气):0.7L/min;辅助气流量(氩气):0.2L/min;载气流量(氩气):0.4L/min;观测方式:水平观测;观测高度:15.0cm;泵速:1.5mL/min。硅推荐分析谱线为288.158nm。63将空白溶液和试样溶液分别注入电感耦合等离子体发射光谱仪中,测定待测硅元素分析谱线强度的信号响应值,根据标准曲线得到消解液中硅元素的浓度。按公式(10)计算试样中硅的含量。X………(10)式中:X—试样中硅元素含量,单位为毫克每千克(mg/kg);C1—试样溶液中硅元素质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);C0—试样空白液中硅元素质量浓度,单位为毫克每升(mg/L);V—试样消解液定容体积,单位为毫升(mL);t—试样稀释倍数;m—试样称取质量,单位为克(g)。试样中元素含量小于100mg/kg时,计算结果保留三位有效数字,试样中元素含量大于等于100mg/kg时,计算结果保留至整数位。64精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%;1865检出限和定量限当试样称样量为0.2g,定容体积为50mL,方法检出限为50mg/kg,方法定量限为200mg/kg。第6部分森林植物及凋落物中灰分的测定66原理试样经高温灼烧后残留的无机物质称为灰分。灰分含量通过灼烧、恒重及称量计算得出。67试剂和材料除非另有规定,本方法中所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的二级水。67.1乙酸镁溶液(80g/L):称取8.0g乙酸镁加水溶解并定容至100mL,混匀。68仪器和设备68.1高温炉:最高使用温度>600℃。68.2分析天平:感量为0.1mg。68.3石英坩埚或瓷坩埚。68.4干燥器(内有干燥剂)。68.5电热板。69分析步骤69.1坩埚预处理取大小适宜的石英坩埚或瓷坩埚置高温炉中,在550℃±25℃下灼烧30min,冷却至200℃左右取出,放入干燥器中冷却30min,准确称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒重。69.2测定称取试样2g~5g(精确至0.0001g);将试样均匀分布在坩埚内,不要压紧。加入3.00mL乙酸镁溶液(67.1),使试样完全润湿。放置10min后,在水浴上将水分蒸干,在电热板上以小火加热使试样充分炭化至无烟,然后置于高温炉中,550℃±25℃灼烧6h。冷却至200℃左右,取出(如发现灼烧残渣有炭粒时,应向试样中滴入少许水湿润,使结块松散,蒸干水分再次灼烧至灰化完全。),放入干燥器中冷却30min,称量前如发现灼烧残渣有炭粒时,应向试样中滴入少许水湿润,使结块松散,蒸干水分再次灼烧至无炭粒即表示灰化完全,方可称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒重。吸取3份3.00mL乙酸镁溶液(67.1),做3次试剂空白试验。当3次试验结果的标准偏差小于0.003g时,取算术平均值作为空白值。若标准偏差大于或等于0.003g时,应重新做空白值试验。70分析结果的表述试样中灰分的含量按公式(11)计算:19X…(11)式中:X—试样中灰分的含量,单位为克每百克(g/100g);m1—坩埚和灰分的质量,单位为克(g);m2—坩埚的质量,单位为克(g);m0—乙酸镁灼烧后的空白值,单位为克(g);m3—坩埚和试样的质量,单位为克(g)。100—单位换算系数。试样中灰分含量≥10g/100g时,保留三位有效数字;试样中灰分含量<10g/100g时,保留两位有效数字。71精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的5%。20附录A(资料性)试样微波消解参考条件试样微波消解参考条件见表A.1。表A.1试样微波消解参考条件消解方式步骤控制温度℃升温时间min恒温时间min微波消解11205521505103190520附录B(资料性)21电感耦合等离子体质谱仪方法参考条件和标准溶液系列质量浓度B.1电感耦合等离子体质谱仪方法参考条件见表B.1。表B.1电感耦合等离子体质谱仪方法参考条件参数名称参数参数名称参数射频功率1500W雾化器同心雾化器等离子体气流量15L/min采样锥/截取锥镍锥雾化气流量1.00L/min采样深度8mm~10mm辅助气流量0.50L/min采集模式跳峰(Spectrum)氦气流量4mL/min~5mL/min检测方式雾化室温度2℃每峰测定点数1~3试样提升速率0.3r/s重复次数3B.2电感耦合等离子体质谱仪方法待测元素推荐选择的同位素和内标元素见表B.2。表B.2电感耦合等离子体质谱仪方法待测元素推荐选择的同位素和内标元素序号元素m/z序号元素m/z1B1113Sr882Na2314Ca433Mg2415Ti484Al2716