火焰法測定土壤中的鋅前處理方法研究

王明勝 沈冬君 王璽梁

摘要? ? 為了研究采用火焰原子吸收分光光度法分析測定土壤中鋅時(shí)去酸效果對于測定結(jié)果的影響，通過對比幾種土壤中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS和ESS的分析測定結(jié)果，比較不同去酸程度對分析測定的影響。結(jié)果表明，在使用同樣的去酸效果下，在整個過程中不使用KClO4進(jìn)行趕酸，在通過對幾種土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GSS和ESS的測試，檢測結(jié)果都在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。硝酸和氫氟酸并不是引起測定結(jié)果偏低的原因，通過試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)土壤中鋅測定的前處理去酸后的最終溶液體積為1.5～2.0 mL，此時(shí)能大幅提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞? ? 土壤;鋅測定;火焰法;前處理;方法

中圖分類號? ? S151.95;O656? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2019）10-0140-01

Abstract? ? In order to study the effect of deacidification on the determination of zinc in soil by flame atomic absorption spectrophotometry，by comparing the determination of GSS and ESS in several soil reference materials，the effects of different degrees of deacidification on the determination were compared. The results showed that under the same effect of deacidification，the results of GSS and ESS tests of several soil reference materials were within the standard values，without using KClO4 for deacidification. Nitric acid and hydrofluoric acid are not the reasons for the lower determination results. The experimental results show that the final solution volume of the pretreatment for the determination of zinc in soil after deacidification is 1.5-2.0 mL，which can greatly improve the accuracy of the analysis results.

Key words? ? soil;determination of zinc;flame method;pretreatment

在環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)分析方法中，在去酸過程中會使用KClO4，但是它具有一定的危險(xiǎn)性，且去酸終點(diǎn)描述一般是黏稠狀或近干，不易為一般的分析人員作為參考。微波消解被廣泛使用在土壤重金屬測定的前處理中[1-3]。使用微波消解具有用酸量少、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境好等特點(diǎn)[4-6]，同時(shí)減少酸的揮發(fā)。但在測定一些土壤中的重金屬元素如鋅，仍然需要將消解后的酸液在電熱板上進(jìn)行去酸，否則干擾因子會增多，監(jiān)測分析結(jié)果會明顯偏低[7-8]。本文完整分析了這個過程，又對相關(guān)干擾測定的因素進(jìn)行了研究。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 主要儀器和試劑

供試儀器為電子天平（梅特勒-托利多ME-203）、微波消解儀（意大利MILESTONE ETHOS MPR-600型）、原子吸收分光光度計(jì)（德國耶拿contr AA700型）;試劑硝酸和氫氟酸為優(yōu)級純（成都市科龍化工試劑廠），其他試劑為分析純，試驗(yàn)用水為去離子水，土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)ESS-4、GSS-10、GSS-18、GSS-28。

1.2? ? 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取0.3～0.5 g土壤，加入9 mL HNO3和3 mL HF，在微波消解儀中按程序升溫至180 ℃進(jìn)行消解，然后待其冷卻至室溫，將消解罐置于電熱板上，加熱至150 ℃進(jìn)行趕酸，待剩余溶液至1.5～2.0 mL時(shí)，用2% HNO3溶液反復(fù)沖洗消解罐幾次，且全部轉(zhuǎn)移至50 mL聚乙烯容量瓶（已加有5 mL氯化銨溶液）中，用2% HNO3溶液定容至刻度，搖勻，待用。

1.3? ? 試驗(yàn)方法

用火焰原子吸收分光光度法測定鋅，可以將取樣量增加至0.3～0.5 g，一般微波消解儀的最大樣品量控制在0.5 g以內(nèi)。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 消解使用HF和HNO3對測定結(jié)果的影響

為了明確消解所用的HF和HNO3是否是引起結(jié)果偏低的因素，HF的影響使用硼酸來消除，HNO3的干擾使用抗壞血酸來去除。

從表1可以看出，對于這3種土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，如果消解后再加入硼酸后定容，則結(jié)果與消解后定容沒有明顯區(qū)別;如果采用消解后直接定容分析，則分析結(jié)果會明顯低于準(zhǔn)確值;如果消解后再加入抗壞血酸后定容，測定結(jié)果會更低。因此，消解所加的HF和HNO3并不是造成結(jié)果偏低的原因。

2.2? ? 去酸終點(diǎn)剩余溶液量

由于去酸的終點(diǎn)很難用其他方法控制，只能憑借實(shí)驗(yàn)員從主觀上觀察剩余溶液量來判斷。觀察時(shí)可以用另一個消解罐裝入1.5 mL左右的蒸餾水做對比，會更容易觀察到去酸的終點(diǎn)。為了比較去酸后剩余溶液余量不同對監(jiān)測結(jié)果的影響，進(jìn)行了去酸后消解罐中余量為1、2、3、4 mL的測定（表2），且消解后直接在加熱套上加熱去酸。

從表2可以看出，如果去酸至1 mL或2 mL，則測定結(jié)果基本都在標(biāo)準(zhǔn)值允許的范圍。如果溶液去酸至3 mL，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)ESS-4、GSS-18基本在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，另外2個標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定值都比標(biāo)準(zhǔn)值允許范圍偏小。如果將消解后的溶（下轉(zhuǎn)第142頁）

液趕酸至4 mL，則發(fā)現(xiàn)所有的測定結(jié)果都明顯低于標(biāo)準(zhǔn)值允許的范圍。當(dāng)消解罐內(nèi)剩余溶液的體積由4 mL蒸發(fā)至2 mL時(shí)，干擾物質(zhì)將會迅速減少。因此，去酸后的最終溶液體積最好為1.5～2.0 mL。

3? ? 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，通過增加土壤稱量樣品量至0.3～0.5 g，可以提高該分析方法的準(zhǔn)確度;當(dāng)消解罐中剩余溶液的體積由4 mL蒸發(fā)至1～2 mL時(shí)，土壤中的干擾物質(zhì)會迅速減少，能提高測試準(zhǔn)確度。消解過程中造成測定結(jié)果偏低的原因，應(yīng)該是由消解后的土壤本身其他干擾物質(zhì)所引起的，并不是由加入的HF和HNO3引起的。由于剩余溶液為1 mL時(shí)極易蒸干，所以去酸后消解罐內(nèi)溶液剩余體積最好為 1.5～2.0 mL。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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作者簡介? ?王明勝（1987-），男，重慶人，碩士，工程師，從事環(huán)境化學(xué)研究工作。

收稿日期? ?2019-01-15