杜建光， 王 真， 殷慧敏， 劉學(xué)濤， 王艷春， 李鵬龍， 陳敬君，楊建華

(1.臨沂市檢驗(yàn)檢測中心 山東臨沂 276007； 2.大連理工大學(xué) 遼寧大連 116024)

近年來，肥料中的有毒有害物質(zhì)給土壤、生態(tài)以及作物帶來了巨大威脅，對(duì)人體健康產(chǎn)生了間接影響[1-2]。研究顯示[3-4]，鎳作為重金屬，具有引起炎癥和神經(jīng)衰弱、誘發(fā)鼻癌和肺癌、降低生育能力、致畸致突變等毒害作用。目前電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)和原子吸收光譜法(AAS)是測定鎳含量最常用的兩種方法，ICP-AES法具有高精密度、低檢出限和多元素同時(shí)測定等特點(diǎn)[5]，AAS法具有光譜干擾少、選擇性強(qiáng)等特點(diǎn)[6]。本文通過試驗(yàn)，比較兩種方法測定肥料中鎳含量的檢出限、精密度和加標(biāo)回收率。

1 材料與方法

1.1 儀器

5800型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，安捷倫科技(中國)有限公司；GTA120/240型原子吸收分光光度計(jì)，附有空氣-乙炔燃燒器及鎳空心陰極燈，安捷倫科技(中國)有限公司；SB-2.4型電熱板，上海彭浦機(jī)械廠有限公司；AL204/01型分析天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。

1.2 試劑

鎳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液：50 μg/mL，移取鎳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液5.00 mL置于100 mL容量瓶中，加入鹽酸5 mL，用水定容，混勻。

硝酸、鹽酸：優(yōu)級(jí)純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

鹽酸-硝酸混合酸：將鹽酸與硝酸按體積比3∶1混合，放置20 min后使用。

高純氬氣：體積分?jǐn)?shù)99.999%，山東泓達(dá)生物科技有限公司。

1.3 儀器主要工作參數(shù)

1.3.1 ICP-AES

觀測方向：徑向；測定譜線：231.604 nm；輔助器流量：1.00 L/min；霧化器流量：0.70 L/min；等離子體氣流量：12.0 L/min ；穩(wěn)定時(shí)間15 s；觀察高度8 mm。

1.3.2 AAS

波長：232.0 nm；狹縫：0.2 nm；燈電流：5.0 mA；空氣流量：13.5 L/min；乙炔流量：2.0 L/min。

1.4 試樣溶液的制備

稱取試樣約2 g置于100 mL燒杯中，用少量水濕潤后，加入20 mL鹽酸-硝酸混合酸并蓋上表面皿，在電熱板上微沸30 min后移開表面皿，繼續(xù)加熱蒸至近干取下，冷卻后加2 mL鹽酸，加熱溶解，取下冷卻，過濾，濾液收集于50 mL容量瓶中，濾干后用少量水沖洗3次以上，合并于濾液中，定容，混勻。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.5.1 ICP-AES

分別移取鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.00、2.00、4.00、8.00、10.00 mL于6個(gè)100 mL容量瓶中，加入5 mL鹽酸，用水定容，混勻。此標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中鎳的質(zhì)量濃度分別為0、0.50、1.00、2.00、4.00、5.00 μg/mL。按1.3.1所述工作參數(shù)對(duì)儀器進(jìn)行最佳工作條件設(shè)置，按鎳標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度由低到高進(jìn)行測定，以鎳的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5.2 AAS

分別移取鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 mL于6個(gè)100 mL容量瓶中，加入4 mL鹽酸，用水定容，混勻。此標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中鎳的質(zhì)量濃度分別為0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 μg/mL。按1.3.2所述工作參數(shù)對(duì)儀器進(jìn)行最佳工作條件設(shè)置，按鎳標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的質(zhì)量濃度由低到高進(jìn)行測定，以鎳的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.6 樣品溶液的測定

在與測定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液相同的條件下，測定樣品溶液中鎳的吸光度或發(fā)射強(qiáng)度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出鎳的質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 線性關(guān)系和檢出限

2.1.1 ICP-AES

在0～5.00 μg/mL內(nèi)，鎳的質(zhì)量濃度x與發(fā)射強(qiáng)度y呈線性關(guān)系(見圖1)，線性回歸方程為y=2 598x+32.17(r=1.000)。

圖1 ICP-AES法測定肥料中鎳含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線

在儀器最佳工作條件下，用2.00 μg/mL的鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.5.1試驗(yàn)方法平行測定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法的檢出限為10 μg/L。

2.1.2 AAS

在0～4.00 μg/mL內(nèi)，鎳的質(zhì)量濃度x與吸光度y呈線性關(guān)系(見圖2)，線性回歸方程為y=0.063x+0.003(r=0.999)。

圖2 AAS法測定肥料中鎳含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線

在儀器最佳工作條件下，用2.00 μg/mL的鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.5.2試驗(yàn)方法平行測定11次，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法的檢出限為40 μg/L。

ICP-AES法的檢出限低至10 μg/L，其線性比AAS法更好。

2.2 儀器的精密度

選取2組不同鎳含量的肥料，分別平行處理7份樣品進(jìn)行精密度試驗(yàn)，計(jì)算7次測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果見表1和表2。

對(duì)比表1和表2，ICP-AES法的精密度較好，RSD為0.98%～1.53%。

表1 ICP-AES法的精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=7)

2.3 加標(biāo)回收率

選取2組不同鎳含量的肥料進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。準(zhǔn)確稱取2 g試樣于100 mL燒杯中，加入一定量鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.4對(duì)加標(biāo)樣品進(jìn)行處理。濾液上機(jī)測定，ICP-AES與AAS法的加標(biāo)回收率結(jié)果見表3和表4。

表4 AAS法的加標(biāo)回收率

由表3和表4可知，兩種方法的加標(biāo)回收率為93.0%～95.4%，加標(biāo)回收率測定結(jié)果相近。

3 結(jié)語

ICP-AES與AAS法均可用于肥料中鎳含量的測定，ICP-AES法的線性更好，檢出限低至10 μg/L，RSD為0.98%～1.53%，加標(biāo)回收率為94.5%～95.4%。相對(duì)于AAS法，ICP-AES法的測定結(jié)果更準(zhǔn)確，操作更快捷。