土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn检测方案(微波消解仪)

analytikjenaAn Endress+Hauser CompanyApplication Example-ContrAA 800 连续光源原子吸收石墨炉法测试土壤中 Cd火焰法测试Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 前言 随着经济的发展，土壤重金属污染状况不容忽视。污染土壤的重金属主要包括镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，过量重金属可引起动植物生理功能紊乱、营养失调。由于重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不为微生物降解，通过食物链进入人体后，潜在危害极大，因此加强对土壤重金属的检测具有重要意义。 传统原子吸收光谱仪需更换空心阴极灯、灵敏度较低等缺陷。而高分辨率连续光源原子吸收光谱仪采用高强度的氩灯光源、高分辨率的分光系统、高量子化效率的 CCD检测器和实时同步的背景校正功能、因此与传统原子吸收光谱仪相比，整个仪器的灵敏度提高了2~8倍，光学分辨率提高了100多倍，，一种先进、 实用、准确、高效的金属分析新仪器。 ：二土壤中重金属含量低，多元素顺序测定 目的：连续光源测试土壤中5种元素 1 测试结果 样品 质量(g) 体积 (mL) 方法 元素 含量 (ug/g) ICP 对比值(ug/g) 标准定值(pg/g) GP0338 0.2494 50 FL Zn 129 130 Pb 35.7 33.6 Ni 36.3 35.1 Cu 55.1 56.6 Cr 70.5 92.5 GF Cd 0.196 0.187 ESS-4 0.2625 50 FL Zn 69.1 67.0 69.1±3.5 Pb 24.6 21.8 22.6±1.7 Ni 32.3 31.9 32.8±1.7 Cu 25.0 25.8 26.3±1.7 Cr 56.9 75.6 70.4±4.9 GF Cd 0.080 0.087 0.083±0.008 注：I因土壤中高含量 Fe的化学干扰，使 FL-AAS 测 Cr 的结果偏低较多。 2 仪器 2.1 contrAA 800 连续光源原子吸收光谱仪：短弧氙灯光源，波长范围190~900nm；棱镜-中阶梯光栅两级色散系统，光学分辨率2pm； CCD 固态检测器。 2.2 MPE60 石墨炉液体自动进样器：89位；进样量1~50uL 可调；具有自动稀释、自动富集和自动除残功能。 2.3 TOPwave 微波消解仪：：12罐。 3 试剂和材料 3.1硝酸为高纯，氢氟酸、高氯酸、过氧化氢为优级纯，水为一级，氩气为高纯。 3.2 Cd标准储备溶液：1000mg/L，市售； Cd标准溶液：1.5 ug/L， 0.5%硝酸，石墨炉法用。 3.3 Cr、Cu、Ni、Pb、Zn单元素标准储备溶液：：1000mg/L，市售。 3.4 Cr、Cu、Ni、Pb、Zn混合标准系列溶液(mg/L)，， 2%硝酸，火焰法用： 序号 Cr Cu Ni Pb Zn 1 0 0 0 0 0 2 0.10 0.05 0.10 0.10 0.10 3 0.20 0.10 0.20 0.20 0.20 4 0.40 0.20 0.30 0.40 0.40 5 0.60 0.30 0.40 0.60 0.60 6 0.80 0.50 0.50 0.80 0.80 3.5国家环境土壤标准物质： GSBZ50014—88 (ESS-4)褐土。 样品及试液制备 4.1样品(细粉状)编号为 GP0338。取出约10g， 经玛瑙研钵再研磨至无手感颗粒后置称量瓶中，与ESS-4标准物质一同于105~110℃烘箱中干燥 2h，取出后置玻璃干燥器中冷冷30min 后称量。 4.2称取约0.25g试样(精确至0.0001g)至微波消解罐中，加入8.0mL 硝酸、2.0mL 过氧化氢和4.0mL氢氟酸。于微波消解仪中于130、170、210℃各分解10、20、20min。冷去后取出消解罐，将试液移入 50mL四氟杯中。加入1.0mL 高氯酸，置电炉上低温加热赶酸(微沸)，至高氯酸白烟冒尽，取下冷却。加入 2.0mL1+1硝酸和20mL水，加热溶解盐类至试液清亮，冷却后定容于50 mL 塑料容量瓶中。同时做空白试验。 51仪器条件 5.1火焰 输出 样品传输 评估 校正 统计 优化 位数 元素 类型 波长 分析线 积分模式 读数时间 组 顺序 [nm] [s] 1 Zn 吸光度 213.8570 Zn213 平均值 3.0 1 1 2 Pb 吸光度 217.0005 Pb217 平均值 3.0 1 2 3 Ni 吸光度 232.0030 Ni232 平均值 3.0 1 3 4 Cu 吸光度 324.7540 Cu324 平均值 3.0 1 4 5 Cr 吸光度 357.8687 Cr357 平均值 3.0 1 5 ■方法 回 谱线 火焰 样品传输评估 校正 统计 QCS QCC 输出 位数 分析线 光谱范围 有效像数 BGC模式 永久结构背景 BGC模式 BGC像数 1Zn213 200 1 有参比 关 动态 85，118 2 Pb217 200 7 有参比 关 动态 3 Ni232 200 7 有参比 关 动态 4 Cu324 200 3 有参比 关 动态 5 Cr357 200 7 有参比 关 动态 5.2石墨炉 7 清除 2500 500 4 6.0 最大 停止 嘴方法 6 试验记录 6.1l·火焰 6.1.1标准曲线 6.1.2样品测试 位数 名称 分析线 单位 浓度1 SD1 RSD% 吸光度 47 Blank Zn213 mg/L -0.0042 0.0021 49.2 0.00014 48 Pb217 mg/L 0.0033 0.0004 12.1 0.00555 49 Ni232 mg/L -0.0060 0.0001 1.7 0.00023 50 Cu324 mg/L -0.0046 0.0008 17.0 -0.00008 51 Cr357 mg/L 0.0025 0.0008 34.1 0.00060 52 GP0338 Zn213 mg/L 0.6417 0.0064 1.0 0.16215 53 Pb217 mg/L 0.1812 0.0065 3.6 0.02140 54 Ni232 mg/L 0.1813 0.0026 1.5 0.03416 55 Cu324 mg/L 0.2749 0.0024 0.9 0.08586 56 Cr357 mg/L 0.3544 0.0025 0.7 0.07319 57 ESS-4 Zn213 mg/L 0.3629 0.0054 1.5 0.10414 58 Pb217 mg/L 0.1323 0.0017 1.3 0.01594 59 Ni232 mg/L 0.1695 0.0018 1.1 0.03201 60 Cu324 mg/L 0.1314 0.0040 3.1 0.04174 61 Cr357 mg/L 0.3014 0.0036 1.2 0.06288 6.2石墨炉 6.2.1标准曲线 6.2.2样品测试 位数 名称 分析线 单位 浓度1 SD1 RSD% 吸光度 11 Blank Cd228 ug/L -0.0146 0.0015 10.4 0.00051 12 GP0338 Cd228 ug/L 0.9772 0.0108 1.1 0.09899 13 ESS-4 Cd228 ug/L 0.4200 0.0105 2.5 0.04704 14 QC标准4 Cd228 ug/L 1.228 0.0062 0.5 0.12014 6.2.3GP0338测试图谱 积分图 光谱图 Cd228 GP03381/2 3D图 7 讨论 7.1用火焰法测如此低浓度的 Pb、Ni、Cr、Cu 等正是 CS-AAS 高灵敏度的表征，实际上 Pb、Ni、Cr 还可低至0.05mL/L， Cu 可低至0.02 mL/L， Zn、Cd可低至 0.01 mL/L。典型的0.5mL/L的 Cu能产生 0.153Abs(正常3个像素时)，则1mL/L的 Cu就能得到0.3Abs；用石墨炉法测 Cd， 能测出0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 ng/L (ppb) 的标准曲线。这等高灵敏度是传统 AAS 所不可能具有的。这是源于短弧氙灯的高强度，棱镜一中阶梯光栅两级色散的高分辨率和 CCD 检测器实时背景校正的高精确性。这等高灵敏度，在实际分析中就可实现少称样或增大定容体积，降低基体浓度和影响，得到准确的定量结果，而不是半定量的“

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