測定銅鋅鉛鎘鎳等土壤元素,在國標方法中采用的都是鹽酸-硝酸-HF-高氯酸全消解方法。土壤的重金屬含量較高,除鎘需用石墨爐測定,其他都可用火焰法測定,不需要添加基體改進(jìn)劑。且經(jīng)多次使用國家標準樣品驗證可知,石墨爐測定土壤中鎘元素時(shí),不加基體改進(jìn)劑也不影響測量的準確度和穩定性。所以使用全消解法消解土壤所得消解液,大多數情況下可一次消解不加基體改進(jìn)劑,測定以上重金屬元素。
電熱板消解作為一種傳統消解方法,因其設備簡(jiǎn)單、成本低廉,仍占有廣大市場(chǎng)。而電熱板對土壤的消解往往成敗都在于細節沒(méi)有處理到位,人力操作的繁瑣出現的誤差等因素。在此淺談一下電熱板消解測定土壤重金屬元素含量的方法。
使用儀器:
實(shí)驗電熱板HT-200(廣州格丹納)
實(shí)驗電熱板HT-200——專(zhuān)用于對各類(lèi)分析樣品作加熱預處理的恒溫裝置。
實(shí)驗電熱板主要特點(diǎn):
1.玻璃陶瓷臺面,表面光滑易清潔,耐高溫不長(cháng)銹。
2.大加熱面積,便于批量樣品處理。
3.控制方式采用分體設計,人員操作控制器時(shí)遠離酸霧,安全且便于操作。
4.鉑金電阻控溫,升溫快速、加熱均勻,溫度可達400℃。
5.大屏幕LCD液晶直觀(guān)顯示。
6.具有熱警顯示(加熱臺面表面溫度超過(guò)50℃時(shí),大警示燈變成紅色警示)。
國標中全消解法描述
準確稱(chēng)取0.2g試樣于50ml聚四氟乙烯坩堝中,用水潤濕后加入10ml鹽酸,于通風(fēng)櫥內的電熱板上低溫加熱,使樣品初步分解,待蒸發(fā)至約剩3mL左右時(shí),取下稍冷,然后加入5mL硝酸,5mL HF,3mL高氯酸,加蓋后于電熱板上中溫加熱。1h后,開(kāi)蓋,繼續加熱除硅,為了達到良好的飛硅效果,應經(jīng)常搖動(dòng)坩堝。當加熱至冒白濃厚煙時(shí),加蓋,使黑色有機碳化物分解。待坩堝壁上的黑色有機物消失后,開(kāi)蓋驅趕高氯酸白煙蒸至內容物呈粘稠狀。視消解情況可再加入3mL硝酸,3mL硝酸, 3mL HF和1mL高氯酸,重復上述消解過(guò)程。當白煙再次基本冒盡且坩堝內容物呈粘稠狀時(shí),取下稍冷,用水沖洗坩堝蓋和內壁,并加入1mL硝酸溶液溫熱溶解殘渣。然后將溶液轉移至50mL容雖瓶中,冷卻后定容至標線(xiàn)搖勻,備測。
測量中需注意的幾點(diǎn):
1)加入10mL鹽酸后,因為電熱板加熱的不均勻性,可能導致樣品消解速度差別。出現這種情況時(shí),不能貪圖方便一次性把整批都取下,一定要保證每個(gè)坩堝中液體都降到了3mL左右才行。剩余液體越少,殘留的鹽酸越少。
2)硝酸、HF、高氯酸,在國標方法中建議加入量分別為5mL. 5mL. 3mL, 實(shí)際測量中,應事先了解土壤情況,HF加入量按硅酸鹽含量的高低酌情增減,高氯酸則應俺有機質(zhì)含量的高低酌情增減。每批次加酸量要統一。
3)硝酸與高氯酸反應生成二氧化氬氣體,會(huì )在一定程度上減少兩種酸的作用。應在硝酸加入后加熱10分鐘~20分鐘,再加入高氯酸。
4)HF能破壞土壤晶格,溶出大部分的鉛、鉻;濃熱高氯酸具有強氧化性,能將低價(jià)鉻氧化到六價(jià)鉻,也能將殘余鹽酸氧化成氯氣揮發(fā);六價(jià)鉻與氯離子反映可生成易揮發(fā)的氯化鉻酰。因此,建議調換最后兩種酸的加入順序,先加高氯酸,加熱10分鐘~20分鐘,消耗了殘余的鹽酸后,再加入HF。
5)開(kāi)蓋驅趕高氯酸白煙時(shí),時(shí)間不能太長(cháng)也不能太短,兩者都能造成測量結果的偏差,應在白煙減少時(shí)為宜。
6)消解液殘渣應為可流動(dòng)的粘稠狀物質(zhì),如坩堝壁上有黑色物質(zhì),說(shuō)明有機物殘留,高氯酸不夠;如呈石灰渣樣乳白液,說(shuō)明含鹽量高,硝酸不夠;如土壤本色沉淀物較多,說(shuō)明除硅效果不好,HF不夠。消解液不可燒干,燒干會(huì )導致測量結果偏低。