摘要:本文針對影響土壤中銻的檢測方法以及干擾因素做了實驗比對,對其進行優(yōu)化比較,確定干擾及其消除方法,得到土壤中銻的方法檢出限為0.089μg/L,加標(biāo)回收率為97.6%~108.1%。
關(guān)鍵詞: 土;銻;熒光;
0. 前言
隨著全球污染問題的日益突出,土壤環(huán)境質(zhì)量受到了人們的廣泛重視。目前,國內(nèi)外對于土壤中的重金屬分析的文章研究比較多, 特別是采用原子吸收和等離子體光譜法測定也比較成熟,但是由于儀器設(shè)備投資較大,檢出限高,成本較大,費時費力。本文采用氫化物發(fā)生原子熒光法測定。
1. 實驗方法及原理
1.1 實驗原理
氫化物發(fā)生-原子熒光法測定銻的原理:在鹽酸條件中,以硼氫化鉀為還原劑,硫脲-抗壞血酸為預(yù)還原劑,將銻還原成銻化氫,由氬氣將其帶入原子化器中進行原子化,受熱分解為原子態(tài),在銻元素空心陰極燈照射下,發(fā)射出特征波長熒光,在一定濃度范圍內(nèi)其熒光強度與硒的含量成正比。氫化物發(fā)生-原子熒光法是基于下列反應(yīng),將分析元素轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的氫化物(1)。
1.2 主要儀器和試劑
AFS9700型原子熒光(北京海光儀器有限公司)
銻標(biāo)準(zhǔn)溶液為國家標(biāo)準(zhǔn)液; 所用酸均為優(yōu)級純, 其余試劑均為分析純;10%硫脲溶液+抗壞血酸混合溶液;硼氫化鉀溶液( 20 g/ L ) ;王水(3 份鹽酸和1 份硝酸混合)。
1.3 采樣方法及制備
針對土壤的不均勻性,取樣時應(yīng)保證其代表性原則,故采用混合取樣法,取上中下樣品混合縮分,不點采用米字格散點法,重點區(qū)域應(yīng)加密取樣。每個點控制在2千克以內(nèi),所取樣品應(yīng)置于室溫條件下風(fēng)干,去除植物殘渣和碎石,研磨、過篩、縮分后密封保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4 測試方法
準(zhǔn)確稱取0.50g經(jīng)風(fēng)干粉碎過篩(100目)的土壤樣品,用紙片送入干燥的25mL比色管底部,避免管壁粘附而影響測試結(jié)果,加入事先配置好的王水10mL,靜置過夜后水浴加熱2小時,冷卻后,用蒸餾水定容至25mL,搖勻后靜置。待溶液靜置澄清后吸取上層清液5mL,移入25mL比色管中。加入新配置的硫脲-抗壞血酸混合溶液2ml,純水定容,搖勻后上機測定。
1.5儀器參數(shù):保持銻的濃度為10?g/L,改變其他條件,以空白吸光值為優(yōu)化指標(biāo),確定參數(shù)如表1所示:
1.6 校準(zhǔn)曲線制定
按照表2制定銻元素校準(zhǔn)曲線,以10g/L硼氫化鉀溶液為還原劑,5%鹽酸為載流,按優(yōu)化好的條件上機測定并繪制校準(zhǔn)曲線。
2. 測定結(jié)果
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限
由圖1可知,銻校準(zhǔn)曲線的斜率為10.107。測定空白溶液11次,根據(jù)公式S= 和DL=3S/K(其中S為空白溶液11次測得標(biāo)準(zhǔn)偏差,K為校準(zhǔn)曲線斜率)計算,得到銻的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.198;用3倍空白熒光值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率即得出儀器的檢出限(儀器進樣量為1mL):求得的儀器檢出限為0.062?g/L。
2.2 線性范圍
根據(jù)1.5節(jié)儀器條件以及2.1節(jié)測定方法,上機測定濃度為0、100、200、300、400、500?g/L的銻標(biāo)準(zhǔn)系列,結(jié)果如圖2所示:
圖2 銻的線性范圍
由圖2可知,銻在濃度介于0~500?g/L的范圍時,濃度的變化與熒光強度的變化成正比,且線性關(guān)系較好,線性方程為Yf =7.6437*X+214.57,相關(guān)系數(shù)R=0.9911,斜率為7.6437。
2.3 方法的準(zhǔn)確度
同樣按照1.5節(jié)儀器條件以及2.1節(jié)測定方法測定國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的銻質(zhì)量濃度,測定結(jié)果與推薦值在誤差范圍內(nèi);其次,根據(jù)表2的實驗數(shù)據(jù),隨機抽取樣品的加標(biāo)回收率為96.4%和107.0%,說明原子熒光法測定土壤的中銻具有有較高的準(zhǔn)確度。
2.4 成分干擾
土壤樣品基體較為復(fù)雜,其中的金屬含量本地較高,特別是消解過程中,金屬離子帶來的干擾尤為嚴(yán)重。本問采用固定濃度的辦法,針對干擾較大的各種離子的不同濃度進行了測定,同時,還針對預(yù)還原劑硫脲+抗壞血酸的作用進行了對比測定,測試結(jié)果見圖3所示:
從圖3可以明顯看出, 所測試的幾種離子對銻的測試影響不大,但基體濃度較高時,會產(chǎn)生熒光淬滅而使銻的熒光強度下降。因此測定過程應(yīng)注意土壤樣品的取樣量。而加入硫脲+抗壞血酸混合溶液以后,可以有效的消除干擾。
3. 結(jié)論
1).使用王水體系消解試樣,能夠徹底地分解土壤樣品中的銻,得到的國家
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析結(jié)果與推薦值十分吻合,且銻的加標(biāo)回收率為96.4%~107.0%,表明該方法有較高的準(zhǔn)確度。
2).氫化物發(fā)生-原子熒光光度法測定土壤中的痕量銻,具有檢出限低(為0.089μg/L)、基體干擾小、簡便快捷、線性范圍寬(在0~300μg/L的范圍內(nèi)熒光強度與濃度呈良好線性關(guān)系)等優(yōu)點。
參考文獻:
[1] 魏復(fù)盛、王惠琪.土壤元素的近代分析方法[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1992.
[2] 郭小偉 郭旭明.原子吸收、原子熒光和火焰光譜分析[J].分析實驗室,1993.12(4).
[3] 陳力,周梅娟,唐尚明;土壤中砷的原子熒光法測定,[J].上海環(huán)境科學(xué)1992.11(5).
[4] 白烏云,賽音;環(huán)境中汞的形態(tài)及分析方法研究進展[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)漢文版).2006年03期
[5]但德忠,沈璐,祝艷濤;環(huán)境樣品分析[J].分析試驗室;2006年06期
[6]梅俊,吳少尉,湯志勇,金澤祥,熊采華,董高翔;氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測定土壤中絡(luò)合態(tài)銻[J].巖礦測試;2002年04期
作者簡介:
王淑俠(1965.12—),女,安徽臨泉人,工程師,專業(yè):地質(zhì)實驗測試。