探究硝酸-氫氟酸-高氯酸三酸體系消解-火焰原子吸收法測定土壤中的鉻

崔永峰，張寶軍，張 凡

（1.甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站，甘肅 蘭州 730000；2.平?jīng)鍪协h(huán)境監(jiān)測站，甘肅 平?jīng)?744000）

1 概述

土壤中的鉻是主要的重金屬污染物，近年來隨著制革劣質(zhì)化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻、工業(yè)燃料等行業(yè)工業(yè)活動的不斷加劇，導(dǎo)致土壤中鉻污染越來越嚴(yán)重。土壤中的鉻經(jīng)植物吸收后通過食物鏈進(jìn)入人體，造成對人體健康的危害，甚至在體內(nèi)富集，誘發(fā)癌癥[1]。前，土壤中的鉻測定方法主要為火焰原子吸收法，其測定鉻元素具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、簡便、快捷等特點[2]。

而土壤樣品前處理方法尤為重要，它直接影響樣品測定結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密性，比較常用的有微波消解法、電熱板濕法消解、全自動消解儀濕法消解法等，[3]這些消解方法主要酸體系為HNO3-HFHCl、HNO3-HF-HClO4、HNO3-HF-H2O2三酸法和HNO3-HCl-HF-HClO4四酸法等。但采用HNO3-HF-HClO4三酸體系文獻(xiàn)較少，本文基于日常環(huán)境檢測工作經(jīng)驗，采用HNO3-HF-HClO4三酸體系消解-火焰原子吸收法測定土壤中的總鉻。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

儀器：Z-2010日立原子吸收分光光度計；普利泰科60位全自動消解儀；試劑：鉻標(biāo)準(zhǔn)儲備液，1000mg/L,由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供；土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，GBW07408（GSS-28），土壤鉻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW07388（GSS-32）；硝酸，氫氟酸，高氯酸均為優(yōu)級純；實驗用水均為超純水。

2.2 儀器工作條件

測定波長359.3nm，燈電流7.5 mA，光譜通帶寬度1.3nm，塞曼扣背景，乙炔流量為2.5mL／min，空氣流量為15.0mL／min，信號記錄方式為峰面積。

2.3 樣品消解

稱取0.3g左右的土壤樣品 （精確至0.1mg）和GSS-8標(biāo)準(zhǔn)土樣于聚四氟乙烯消解管中，用少量水潤濕（包括樣品2個空白消解管），上機按照程序升溫步驟進(jìn)行樣品消解?？紤]到測定樣品量的影響，稱樣量控制在0.3～0.5g左右，避免減少稱樣量過少，分析誤差過大；而且潤濕時，加入的水量應(yīng)適中，使土壤樣品浸潤即可，水量過多會降低酸液的濃度，影響樣品的消解。硝酸-氫氟酸-高氯酸三酸體系消解土壤樣品設(shè)定程序見表1。

消解液定容后，加蓋，劇烈搖勻，使可溶性殘渣全部溶解。靜止過夜，待測。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

移取10.00mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液于100mL容量瓶中定容，得到10mg/L標(biāo)準(zhǔn)中間液；分別取0.10mL、0.30mL、0.50mL、0.70mL、1.00標(biāo)準(zhǔn)中間液于100mL容量瓶中，加入 1%硝酸定容，得到 0.100mg/L、0.300mg/L、0.500mg/L、0.700mg/L、1.000mg/L標(biāo)準(zhǔn)曲線系列；測定吸光度，繪制成鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體見表2。

2.5 樣品測定

取消解后靜置過夜的土壤空白和土壤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（GSS-28、GSS-32）上清液（不能搖勻，避免底部沉渣影響測定結(jié)果）于火焰原子吸收分光光度計上機測定。土壤樣品測定結(jié)果扣除空白吸光度后計算得到土壤中鉻的含量（mg/kg）。具體見表3。

表1 全自動消解土壤樣品設(shè)定程序

表2 鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測結(jié)果

表3 土壤空白及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中鉻含量檢測結(jié)果

3 結(jié)論

1）土壤中的鉻存在于礦物的晶格之中，消解方法不當(dāng)可能導(dǎo)致酸霧產(chǎn)物的夾帶揮發(fā)及可能形成的氯化鉻酰使得測定結(jié)果偏低本[4]，本文采用硝酸+高氯酸+氫氟酸三酸+火焰原子吸收法測定土壤中的鉻元素，整個過程操作簡便，消解過程中不需要添加準(zhǔn)確性好、精密度高，可滿足日常環(huán)境檢測的工作要求。

2）本文采用的硝酸-氫氟酸-高氯酸三酸體系消解土壤樣品相比標(biāo)準(zhǔn)方法石墨電熱消解法[4]減少了鹽酸體系，而且消解過程中黑色碳化物可盡快消失，不需要補加高氯酸、硝酸。