瞿 揚(yáng)
(鄭州市第47中學(xué),河南 鄭州 450045)
本方法可以測定土壤中銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、鈷、鎳、鉈、鉍、鈹、銻、釩 錳、鉬、鋰等16種元素。
(1)試劑。硝酸,北京試劑研究所BV111級(jí)密度 1.42g/ml。氫氟,酸北京試劑研究所BVIII級(jí)密度 1.16g/ml。硝酸,(1+1)。硝酸,(1+99)。
實(shí)驗(yàn)所用超純水由青島富勒姆純水機(jī)提供(型號(hào)為FDY1001-UV-P),電導(dǎo)率不低于18.2MΩ.Cm。
標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:購買國家有色金屬及電子材料分析測試中心1.0mg/ml儲(chǔ)備液,標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)溶液由儲(chǔ)備液層層稀釋而成,介質(zhì)為1%硝酸,濃度水平為1、5、10、20、40、80、200、300、600、1000、1500ug/L。
儀器調(diào)諧液:Be.Ce.Fe.In.Li.Mg.Pb.U.濃度為1ug/L,購買PE公司調(diào)諧液 介質(zhì)為1%硝酸。內(nèi)標(biāo)元素儲(chǔ)備液:購買購買國家有色金屬及電子材料分析測試中心1.0mg/ml Re Rh儲(chǔ)備液,內(nèi)標(biāo)元素使用液:由儲(chǔ)備液稀釋成10ug/ml水溶液。
(2)儀器。PE公司NexION300X ICP-MS。梅特勒-多勒多公司萬分之一分析天平(ML204型)。SH230N型重金屬消解儀。
(3)樣品。GSS-1,GSS-2,GSS-5以及GBW07103標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
(4)消解過程。稱取0.1克樣品,精確至0.1mg于聚四氟乙烯消解管中,加少許超純水潤濕,用移液管加5毫升硝酸和1毫升氫氟酸,輕微搖勻,蓋上蓋子,將消解管置于消解儀中,升溫150度(爐溫實(shí)際為140度),加熱回流4小時(shí),取下蓋子再加熱1小時(shí),(中間搖動(dòng)2次)取下冷卻,加1:1硝酸1毫升,用少許超純水沖洗管壁,蓋上蓋子,加熱10分鐘,取下冷卻,轉(zhuǎn)入50毫升塑料容量瓶中,加入一定量內(nèi)標(biāo)溶液(濃度為75-150ug/L),用超純水定容至刻度。
(5)儀器工作條件
表1 儀器工作條件
(6)內(nèi)標(biāo)元素的設(shè)定。鉛鉍鉈以Re為內(nèi)標(biāo)其余元素以Rh為內(nèi)標(biāo)。
(7)測定。按照儀器操作步驟進(jìn)行操作。預(yù)熱30分鐘,用調(diào)諧液進(jìn)行優(yōu)化至最佳狀態(tài),采用Ked模式進(jìn)行測定,輸入樣品信息,定量報(bào)告模式直接輸出分析結(jié)果[1]。
(1)精密度和準(zhǔn)確度。對(duì)土樣壤標(biāo)樣GSS-1,GSS-2,GSS-5,GBW07103各進(jìn)行6次測試,分析結(jié)果見表2、表3。
表2 GSS-1 分析結(jié)果(6次分析平均值mg/kg)
標(biāo)示值 35 2.5 86 62 1760 14.2 20.4 21 680回收率%102.799.7100.4100.499.799.2100.2105.3100.0元素 As Mo Cd Sb Tl Pb Bi結(jié)果 32.52 1.52 4.26 0.88 1.03 101.12 1.05精密度 7.84 16.03 7.11 11.66 10.03 3.83 18.13標(biāo)示值 34 1.4 4.3 0.87 1 98 1.2回收率% 95.7 108.6 99.1 101.3 102.6 103.2 87.5
表3 GSS-2 分析結(jié)果(6次分析平均值mg/kg)
(2)檢出限。目前,國標(biāo)中土壤多金屬元素的分析的前處理為四酸分解(硝酸-鹽酸-氫氟酸-高氯酸),推薦的消解方式為:微波消解和電熱板消解,這兩種方法能把絕大多數(shù)土壤樣品消解完全,得到澄清的溶液,在實(shí)際操作過程中存在用時(shí)較長,試劑用量大且品種多,高氯酸對(duì)部分金屬元素存在質(zhì)譜干擾,由于這些因素,導(dǎo)致土壤樣品的檢測周期長,成本高,另一方面結(jié)果重復(fù)性差。
消解時(shí)間:做過2-5小時(shí)的消解時(shí)間試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)4小時(shí)以下,部分元素結(jié)果偏低,最后確定蓋蓋消解4小時(shí),開蓋消解1小時(shí)以達(dá)到飛硅和去除大部分氫氟酸。標(biāo)樣GSS-5有部分沉淀,不影響分析結(jié)果。
碰撞氣流量:試驗(yàn)了碰撞氣流量在3ml/min,4.5ml/min,5.2ml/min時(shí)三個(gè)試驗(yàn),流量在3ml/min4ml/min.時(shí),多原子離子干擾無法去除,結(jié)果不穩(wěn)定,5.2ml/min能有效去除多原字離子干擾,結(jié)果穩(wěn)定,靈敏度雖然有所降低,但能滿足土壤檢測的要求。
從表2,表3的分析結(jié)果:采用快速消解法消解土壤樣品,精密度在1%-17%之間,回收率在84-116之間,對(duì)于含量在1mg/kg以上的樣品準(zhǔn)確度和精密度都較高,本方法的檢出限是在本儀器條件下,稱樣0.1克,定容至50毫升時(shí),按照HJ166-2010規(guī)定測定的結(jié)果,本方法也可以用于含桂體巖石礦物中上述元素的分析。