王淑俠

(安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院，安徽 蚌埠 233000)

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(fèi)時(shí)費(fèi)力。本文采用氫化物發(fā)生原子熒光法測定。

1.實(shí)驗(yàn)方法及原理

1.1 實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(qiáng)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(jí)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 (20g/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(shí)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(diǎn)采用米字格散點(diǎn)法，重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)加密取樣。每個(gè)點(diǎn)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?jiān)退槭?，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(shí)，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(jī)測定。

1.5 儀器參數(shù):

保持銻的濃度為10μg/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:

表1 儀器工作條件

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(jī)測定并繪制校準(zhǔn)曲線。

表2 校準(zhǔn)曲線的制定

2.測定結(jié)果

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

圖1 銻的標(biāo)準(zhǔn)曲線

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(jì)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(jìn)樣量為1mL):求得的儀器檢出限為0.062μg/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(jī)測定濃度為0、100、200、300、400、500μg/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0～500μg/L的范圍時(shí)，濃度的變化與熒光強(qiáng)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。

表2 加標(biāo)回收率

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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，隨機(jī)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(jìn)行了測定，同時(shí)，還針對預(yù)還原劑硫脲+抗壞血酸的作用進(jìn)行了對比測定，測試結(jié)果見圖3所示:

圖3 不同離子的干擾及預(yù)還原劑的作用

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(shí)，會(huì)產(chǎn)生熒光淬滅而使銻的熒光強(qiáng)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(qiáng)度與濃度呈良好線性關(guān)系)等優(yōu)點(diǎn)。

［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(shí)驗(yàn)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(jìn)展［J］.內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào) (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(yàn)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