分光光度法測定土壤中六價(jià)鉻方法優(yōu)化

陳澤成，莊清雅

（廣東建研環(huán)境監(jiān)測有限公司，廣州 510520）

1 前言

目前國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)主要對土壤總鉻的檢測進(jìn)行了分析研究[4]，土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了土壤中總鉻的限值，沒有規(guī)定六價(jià)鉻的限值，也未制定相關(guān)的分析標(biāo)準(zhǔn)[5]。目前土壤中的六價(jià)鉻提取劑主要有Na2CO3、KH2PO4、NaHCO3、KCl等溶液，主要用超聲輔助或電磁攪拌方法提取。該方法對高濃度鉻含量土壤的提取效果較好，低濃度鉻含量土壤提取效果欠佳[6]。本方法采用堿性消解法提取土壤中六價(jià)鉻，同時(shí)防止三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻。二苯碳酰二肼分光光度法因具有操作簡便少干擾、準(zhǔn)確度高、適用范圍廣等特點(diǎn)，因此試驗(yàn)用二苯碳酰二肼分光光度法測定樣品的有效成分，并對常見影響因素進(jìn)行研究分析，提出優(yōu)化方法并進(jìn)行了驗(yàn)證。

2 試驗(yàn)部分

2.1 主要儀器與試劑

722S分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；500mg/L的鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，環(huán)保部標(biāo)樣所；硫酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鉀、氫氧化鉀、1%二苯碳酰二肼溶液均為分析純；實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水。

2.2 分析方法

（1）在300ml消解管中加入（2.0±0.1）g混合均勻的風(fēng)干土樣，用量筒向消解管加入（45±1）mL消解液和0.5g提取劑，用數(shù)顯恒溫磁力攪拌器將樣品持續(xù)攪拌10min，然后將樣品加熱至95℃，在持續(xù)攪拌下保持60min，消解完成后，將樣品洗滌，將洗滌液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用去離子水混合均勻定容。

（2）分別在15℃、25℃、35℃、45℃的水浴鍋溫度條件下，取相同的0、2.5、5、10、20、40、50mL的上述洗滌液于50mL比色管中，加水至標(biāo)線，加入0.3mL（1∶1）硫酸溶液，分別調(diào)整pH值為5、6、7、8、9、10的不同條件，分別加入1.5、2.5、3.5、4.5、5.5、6.5mL二苯碳酰二肼顯色劑，混合均勻后靜置。用光程1cm比色皿在540nm波長下，去離子水作參比，在10～25min內(nèi)，每1min為1單位，快速測試吸光度，每個(gè)樣品測平行樣2個(gè)，平均吸光度作為結(jié)果。

3 結(jié)果與討論

3.1 提取劑影響

分別用Na2CO3、NaHCO3、KCl/KOH提取風(fēng)干土樣中的六價(jià)鉻，其提取結(jié)果如表1所示。

表1 不同六價(jià)鉻提取劑結(jié)果對比

由表1可以看出，KCl/KOH平均提取率為85.6%，大于80%有4個(gè)；NaHCO3平均提取率為73.3%，大于80%有3個(gè)；Na2CO3平均提取率為76.5%，大于80%有3個(gè)。KCl/KOH提取率較優(yōu)是因?yàn)樯呻x子型化合物，具有強(qiáng)緩沖性，不會因提取過程中pH過低而使Cr3+還原，也不會因pH過高而使土壤提取出大量有機(jī)質(zhì)膠體而干擾Cr6+的測定[7]。

3.2 顯色溫度影響

不同溫度（15℃、25℃、35℃、45℃）下，顯色溫度-吸光度的變化曲線如圖1所示。

由圖1可見，在不同溫度下，隨著時(shí)間增加吸光度越大，到一定時(shí)間后達(dá)到顯色終點(diǎn)，吸光度不變。溫度越高，達(dá)到顯色終點(diǎn)越快，終點(diǎn)溶液顏色越深。但溫度超過35℃后，需要水浴加熱，增加操作復(fù)雜性，因此合適的顯色溫度為25℃～35℃。

“尤其是中國公立醫(yī)療機(jī)構(gòu)的特殊性，在精益醫(yī)療戰(zhàn)略指導(dǎo)下，其能幫助實(shí)現(xiàn)公益與效益、患者服務(wù)和醫(yī)療可及性等眾多因素間的平衡，更毋庸置疑，該戰(zhàn)略對醫(yī)院純內(nèi)部管理維度的提升，還有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐價(jià)值?！?/p>

圖1 顯色溫度對吸光度影響

3.3 溶液pH值的影響

由圖2可見：有還原性物質(zhì)存在時(shí)，當(dāng)pH＜8時(shí)，吸光度隨pH的減少而急劇下降；當(dāng)pH＞8時(shí)，吸光度穩(wěn)定。可見在酸性條件下，還原性物質(zhì)明顯干擾，在堿性條件下干擾不明顯。因pH值越大越易使金屬離子產(chǎn)生沉淀，故以pH值取8～9為宜。

圖2 pH值對吸光度影響

3.4 二苯碳酰二肼加入量的影響

在經(jīng)過硫酸調(diào)節(jié)pH值溶液后，加入二苯碳酰二肼顯色，測其吸光度，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可見：有還原性物質(zhì)存在時(shí)，吸光度隨著二苯碳酰二肼的增加而增加。當(dāng)用量為3～5mL時(shí)，吸光度穩(wěn)定不漂移；超過7mL時(shí)，易產(chǎn)生沉淀，且空白值也隨之增加，故二苯碳酰二肼用量以6.5mL為宜。

圖3 顯色劑用量對吸光度影響

4 優(yōu)化后方法驗(yàn)證

4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

依次移取0.3、0.6、1、3、5、7、9、12、15mL濃度為1μg/mL鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL比色管中，加水至刻度線，搖勻后按上述優(yōu)化后條件測定吸光度。五組數(shù)據(jù)平均后得回歸方程為：Y= 0.00465X+0.00009，r = 0.9995。

4.2 方法檢出限

空白樣品測試20次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差s，方法檢出限按下面公式計(jì)算[8]。

計(jì)算公式：D.L=Ks/b

式中：s —空白20次的標(biāo)準(zhǔn)偏差；b —校準(zhǔn)曲線的斜率；k=3；D.L—方法檢出限。計(jì)算過程：

4.3 方法重復(fù)性

對土壤樣品重復(fù)測量7次，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1809mg/kg，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.20%，見表2。

表2 測量重復(fù)性數(shù)據(jù)

5 結(jié)論

從上述結(jié)果可看出，方法優(yōu)化條件為：提取劑選擇KCl/KOH、顯色溫度為25℃～35℃、pH值7～8、顯色劑加入量6.5mL。優(yōu)化后的方法線性良好、檢出限低，重復(fù)性較好，可對土壤中六價(jià)鉻準(zhǔn)確定量。

參考文獻(xiàn)：

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