方案優(yōu)勢

傳統(tǒng)的 化學(xué)測定方法操作比較繁瑣、分析時間長，且會使用 對人體有害的化學(xué)溶劑，原子熒光光譜法測定砷和汞 具有很高的靈敏度，但在測定土壤樣品時，土壤中共 存金屬元素會對砷和汞的測定產(chǎn)生較嚴(yán)重的干擾.

采用標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

方法/原理/步驟

　　實驗試劑

　　砷和汞標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：100mg·Ｌ^-1，使用時用硝酸(5＋95)溶液稀釋至所需質(zhì)量濃度。

　　砷和汞標(biāo)準(zhǔn)溶液：100μg·Ｌ^-1，介質(zhì)為硝酸(5＋95)溶液。

　　硫脲溶液：50g·Ｌ^-1。

　　混合再生液：10g·Ｌ^-1硼氫化鉀-1g·Ｌ^-1氫氧化鈉溶液。

　　載流：鹽酸(5＋95)溶液。

　　所用試劑為優(yōu)級純，試驗用水為去離子水。

　　樣品采集和前處理

　　在農(nóng)田內(nèi)采集4份土壤樣品，撿去石塊、樹根和草根等雜物置于實驗臺上風(fēng)干。風(fēng)干后用四分法逐步縮分樣品，用木錘碾碎，過2mm篩后裝于塑料瓶中備用。稱取土壤試樣0.2000g置于消解罐中，加入硝酸5mL、氫氟酸2mL、過氧化氫1mL，旋緊蓋子，放入微波消解爐中，按微波消解程序消解。冷卻后，轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯坩堝中，加入高氯酸1mL于電熱板上加熱蒸至近干，冷卻，加入硝酸(5＋95)溶液2mL溫?zé)崛芙鈿堅D(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，加入50g·Ｌ^-1硫脲溶液5mL，用鹽酸(5＋95)溶液定容后再經(jīng)On-GuardH前處理柱過濾后待測。同時做空白試驗。

　　結(jié)果與討論

　　1.樣品前處理方法的選擇

　　試驗比較了電熱板消解和微波消解對樣品進(jìn)行前處理的情況，結(jié)果表明：采用電熱板進(jìn)行消解，需加入硝酸10mL、鹽酸5mL、氫氟酸3mL、高氯酸2mL，消解耗時超過4h。微波消解能使氧化劑能力提高，加速樣品分解，微波消解是在密閉的高溫高壓系統(tǒng)進(jìn)行，測定砷和汞無損失，加入消解的酸用量較少，解決了傳統(tǒng)的電熱板消解法用酸量過大的問題。由此可見，采用微波法消解樣品比傳統(tǒng)的電熱板法節(jié)約了試劑和時間，簡化了操作步驟，在消解過程中減少了砷和汞的損失與污染途徑，提高了測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。試驗選用微波法消解樣品。

　　2.樣品消解條件的選擇

　　試驗分別考察了用硝酸-過氧化氫-鹽酸、硝酸-氫氟酸-鹽酸、硝酸-氫氟酸-過氧化氫等消解體系對土壤樣品進(jìn)行消解的效果，結(jié)果表明：采用硝酸-氫氟酸-過氧化氫體系消解樣品效果較好。在微波消解程序中，步驟3的溫度設(shè)計較為重要，溫度過低，會使樣品消解不完全；溫度太高，會使測定元素?fù)]發(fā)造成結(jié)果明顯偏低。當(dāng)該步驟溫度設(shè)置低于180℃，土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定值比標(biāo)準(zhǔn)值低；溫度設(shè)置為190℃時，樣品消解后無殘渣，測定值較準(zhǔn)確。在土壤消解過程中會產(chǎn)生過量酸，對測定有影響。因此在消解后，必須驅(qū)趕盡剩余的酸，趕酸不徹底會對測試產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重影響測定結(jié)果。

　　3.柱流量對交換容量的影響

　　On-GuardH柱填料樹脂的交換容量隨著柱流量的增大而降低，如果要獲得較大的交換容量，應(yīng)該維持較小的柱流量；但是柱流量過小，又會使整個交換過程的時間延長，分析效率降低。在滿足試驗交換容量的前提下，選擇盡可能小的柱流量，試驗選擇柱流量為1mL·ｍin^-1。

　　4.干擾消除

　　在原子熒光光譜法測定過程中，多種金屬元素會對測定結(jié)果產(chǎn)生干擾。在土壤分析過程中，消解液中的銅、鈷、鎳、銀等過渡金屬離子會對砷和汞的測定產(chǎn)生不同程度的干擾。因此，試驗選擇以H型聚苯乙烯基酸性樹脂為填料的On-GuardH柱去除消解液中金屬離子。在On-GuardH柱固相萃取消解液中的金屬離子過程中，On-GuardH柱對金屬離子的吸附力比溶解金屬的溶解力更大，當(dāng)消解液通過吸附劑時，金屬離子濃縮在其表面，避免了樣品中共存金屬元素對砷和汞的測定干擾。試驗考察了On-GuardH柱對土壤中常見金屬元素干擾的消除效果，結(jié)果表明，在試驗條件下，On-GuardH柱能完全去除消解液中共存的金屬離子，對測定結(jié)果無明顯干擾。

儀器設(shè)備

　　實驗儀器：

　　AFS-2300型原子熒光分光光度計；一次性O(shè)n-GuardH前處理小柱，以H型聚苯乙烯基酸性樹脂為填料；MDS-8型微波消解儀；KLZ型艾柯超純水器。

　　儀器工作條件：

　　燈電流40mA；負(fù)高壓300V；原子化器高度8mm；載氣為高純氬氣(純度為99.999%)，載氣流量400mL·ｍin-1，屏蔽氣流量1000mL·ｍin-1；進(jìn)樣體積0.5mL；讀數(shù)方式為峰面積。微波消解程序見表1。