王水回流消解法測定土壤中的銅鋅

摘要:介紹了用王水回流消解法測定土壤中銅鋅的方法。本法測定銅和鋅的回收率分別為95%～103%和97%～102%，測得的銅和鋅的相對標準偏差(RSD)分別為1.9%和0.5%，具有操作簡單、快速、靈敏度高等優點。

關鍵詞:王水消解;土壤;銅鋅

中圖分類號:S151.9+3文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2010.03.005

Method of Digestion with Aqua Regia Reflux to Determine the Copper and Zinc in Soil

ZHANG Li-li， LIU Li， LI Ying-jie， ZHANG Yi， WANG Xue-ying

(Determination Centre for the Agro-products Quality of Heilongjiang Province，Harbin， Heilongjiang 150090，China)

Abstract:The method of digestion with aqua regia reflux to determine the copper and zinc in soil was introduced. Recovery rate of copper and zinc were 95%～103% and 97%～102%， and relative standard deviation (RSD) of the measured copper and zinc were 1.9% and 0.5%. The method was simple， rapid and high sensitivity.

Key words: aqua regia digestion;soil;Cu and Zn

銅是植物必需的營養元素。一般土壤中有效態銅低于1.0 mg/kg，即缺銅。缺銅會阻礙作物正常生長，甚至不抽穗或花而不實。銅也是動物和人體健康所必需的元素，是動物體內氧化—還原體系的有效催化劑，缺銅會導致各種疾病。鋅是植物、動物和人體生長發育所必需的微量營養元素。缺鋅會造成植物生長素的破壞，多種酶的活性下降，水稻缺鋅會引起僵苗現象。鋅是參與人體多種蛋白質組成的成分之一，至少參與90多種酶的作用。

溶液中銅、鋅的定量常用比色法、極譜法、AAS法和ICP-AES法。但是比色法測定銅、鋅，操作繁瑣冗長，不能滿足大批量分析工作的要求。極譜法測定銅、鋅也有許多離子的干擾，如測定銅時受鐵的干擾等，同時經典極譜法使用大量的汞，易污染環境，故一般也不采用。ICP-AES法雖然是較理想的測定銅、鋅的方法，但受儀器普及程度的限制。原子吸收光譜儀的使用較普及，故溶液中銅、鋅的定量目前一般都采用快速準確的AAS法。

1分析方法

1.1方法及原理

試樣經消化處理后，在特制的銅鋅的空心陰極燈照射下，氣態中的基態金屬原子吸收特定波長的輻射能量而躍遷到較高能級狀態，光路中基態原子的數量越多，對其特征輻射能量的吸收就越大，與該原子的密度成正比，最后根據標準系列進行定量計算。

1.2儀器

日本島津公司AAS-680原子吸收光譜儀。

1.3試劑

除說明外，本方法所用試劑均為優級純，試劑用水為去離子水。所用玻璃儀器均需以硝酸(1+5)浸泡過夜，用水反復沖洗，最后用去離子水沖洗干凈。

(1)鹽酸;(2)硝酸;(3)硝酸溶液:體積分數為3%;(4)硝酸溶液:體積分數為0.2%;(5)王水:取3份鹽酸與1份硝酸，充分混合均勻;(6)銅標準儲備溶液(1 000 mg/L):從國家標準物質中心購買;(7)鋅標準儲備溶液(1 000 mg/L):從國家標準物質中心購買;(8)銅標準工作溶液(20 mg/L):吸取1 000 mg/L銅標準儲備溶液，用3%硝酸溶液逐級稀釋至20 mg/L;(9)鋅標準工作溶液(10 mg/L):吸取1 000 mg/L鋅標準儲備溶液，用3%硝酸溶液逐級稀釋至10 mg/L。

1.4分析步驟

(1)錐形瓶的預處理。量取15 mL王水加入100 mL錐形瓶中，加3～4粒小玻璃珠，蓋上干凈表面皿，在電熱板上加熱到明顯微沸，讓王水蒸汽浸潤整個錐形瓶內壁，約30 min冷卻，用純水洗凈錐形瓶內壁待用。

(2)試樣消解。準確稱取約1 g(精確至0.000 2 g)通過0.149 mm孔徑篩的土壤樣品，加少許蒸餾水潤濕土樣，加3～4粒小玻璃珠。加入10 mL硝酸溶液浸潤整個樣品，電熱板上微沸狀態下加熱20 min(硝酸與土壤中有機質反應后剩余部分約6～7 mL，與下一步加入20 mL鹽酸仍大約保持王水比例)。加入20 mL鹽酸，蓋上表面皿，放在電熱板上加熱2 h，保持王水處于明顯的微沸狀態。移去表面皿，趕掉全部酸液至濕鹽狀態，加10 mL水溶解，趁熱過濾至50 mL容量瓶中定容。采用相同的試劑和步驟，每批樣品至少制備2個以上空白溶液。

(3)標準曲線配制。混合標準溶液:分別吸取0.00，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50 mL 20 mg/L銅標準溶液和0.00，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL 10 mg/L鋅標準溶液于50 mL容量瓶中。用0.2%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻。此標準溶液相當于銅的質量濃度分別為0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mg/L，鋅的質量濃度分別為0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mg/L。

(4)儀器分析條件。儀器分析時各指標條件如表1所示。

(5)測定。將儀器調至最佳工作條件，上機測定，測定順序為先標準系列各點，然后樣品空白，試樣。

(6)結果計算。

(7)打印結果。

2質量控制

(1)本方法測定銅和鋅的回收率分別為95%～103%和97%～102%。

(2)帶標準樣(從國家標準物質中心購ESS-3)，測得銅和鋅的值為28.9和86.5 μg/g，標準樣含量為29.4±1.6 μg/g和89.3±4.0 μg/g。

(3)本方法測得的銅和鋅的相對標準偏差(RSD)分別為1.9%和0.5%。

3結論

(1)本研究應用王水回流消解原子吸收光譜法測定土壤中銅、鋅的含量，并測試了各種最佳條件，在嚴格的質量控制下進行測定，其結果是令人滿意的。

(2)本方法具有操作簡單、快速、靈敏度高等優點。

4注意事項

(1)電熱板消解過程中，室內質控非常重要，實驗室需無塵，避免因消解環境中的金屬影響測定結果。在實驗之前，先用稀硝酸浸泡所有器皿12 h以上。此外，加酸過程中乳膠手套、護手霜均會影響測定結果。

(2)標準及樣品溶液進樣時應保持快慢一致，以免帶來誤差。

(3)消解完后的消解液必須趕酸，否則將導致測定結果明顯偏低。在蒸至近干的過程中，溶解物應呈粘稠狀，如果試樣蒸干，會導致許多元素的測定結果偏低。

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