二苯碳酰二肼光度法測定土壤中總鉻

喻 秀，張思維，王麗敏，王 艷

（四川省成都市食品藥品檢測中心,四川成都 610065）

二苯碳酰二肼光度法測定土壤中總鉻

喻 秀，張思維，王麗敏，王 艷

（四川省成都市食品藥品檢測中心,四川成都 610065）

采用二苯碳酰二肼比色法測定土壤中總鉻,改進農業行業標準方法中的消解條件,通過階梯性升高消解用電熱板表面溫度,使土壤樣品消解盡量完全,達到完全消解的目的,提高測定樣品的準確度和精密度,滿足環境土壤中總鉻測定的要求。本方法在0～10 mg·L-1范圍內線性良好,線性回歸方程為y=0.012 97χ-0.002 26,相關系數為0.999 21。按試驗方法對空白溶液連續測定11次,計算得到方法的檢出限為0.027 mg· kg-1,土壤標準樣品測定結果偏差范圍為2.0～4.5 mg·L-1。

土壤；總鉻；二苯碳酰二肼光度法

自然土壤中平均含鉻（Cr）50～100 mg· kg-1,土壤Cr污染主要來自鉻礦和金屬冶煉、電鍍、制革等工業廢水、廢氣和廢渣。Cr3+多以氫氧化物或氧化物的形態存在,不溶于水,一般不會對環境產生嚴重污染,但Cr6+在堿性條件下以CrO4

2-形態存在,溶于水,在土壤中遷移擴散能力較強,不僅污染土壤,還會通過土壤遷移而污染地下水［1］。鉻渣污染在全國二十多個省市都有報道。Cr是人體必需的微量元素,適量攝入有益于人體健康,同時鉻又是嚴重危害人體健康的有害元素,尤其以六價鉻危害最為嚴重［2］。六價鉻在體內有蓄積作用,并能影響體內的氧化還原過程和水解過程。鉻與蛋白質結合能抑制一些酶的活性,還可促進維生素C氧化,使血紅蛋白變性從而降低紅細胞的攜氧能力。六價鉻又是致突變物質,Ames試驗和骨髓細胞微核試驗都呈現陽性結果。

關于土壤中鉻的檢測相關報道［3-8］較多,標準分析方法中只有土壤中總鉻的測定［9］。通過采用二苯碳酰二肼比色法,對幾百批稻米、小麥、玉米、紅薯、馬鈴薯產地土壤樣品的總鉻進行測定,積累了豐富的經驗。筆者從土壤的消解方法出發,詳細介紹了消解過程,供實際工作參考。

l 材料與方法

1.1 試劑及儀器

試劑硝酸、硫酸、磷酸、高錳酸鉀、疊氮化鈉、重鉻酸鉀、二苯碳酰二肼均為優級純。Ess-1、 Ess-4土壤基準物質,從環境監測總站購入。

鉻標準貯備溶液。稱取0.282 9 g經110℃烘干2 h的重鉻酸鉀于小燒杯中,加入少量水溶解,無損移入1 L容量瓶中,用水定容,此溶液即為含量100 mg·L-1的標準貯備溶液。

二苯碳酰二肼溶液。稱取二苯碳酰二肼0.25 g溶于100 m L乙醇溶液。

混合酸溶液。按照HNO3∶H2SO4∶HPO43∶1∶1體積比配置適量混合酸溶液。

UV-2450型分光光度計,日本島津公司；TGL-16M高速臺式冷凍離心機,湘儀離心機儀器公司；EH45-A,Lab Tech電熱板。

1.2 土壤樣品的制備

稱取通過0.149 mm篩孔的風干試樣0.45 g（精確至0.000 1 g）于100 m L三角瓶中,加幾滴超純水濕潤樣品,加10 m L混合酸搖勻,蓋上表面皿,置于電熱板上（不加熱）,浸泡過夜。加熱電熱板,控制溫度220℃消解2 h,本過程有大量紅色氣體逸出。2 h后,電熱板表面溫度以10℃·h-1逐漸升至280～300℃,至三角瓶中土樣變白并出現大量白煙時,取下三角瓶冷卻至室溫。

如果有些樣品未能變白,將三角瓶取下,冷至室溫,再加入1 m L硝酸,加熱至300℃,保持1 h,若土樣未變白,再重復上述操作,加入硝酸直到土壤樣品完全變白。用超純水沖洗表面皿和三角瓶,將三角瓶中樣品無損轉入50 m L容量瓶中,若三角瓶內樣品附著在內壁時加少量超純水在超聲波清洗儀中超聲15～30 s,加水定容至刻度,搖勻,靜置溶液澄清,同時做空白試驗。

1.3 土壤樣品的測定

準確吸取5.0 m L澄清溶液（若溶液渾濁需要離心）于25 m L比色管中,加1～2滴高錳酸鉀溶液（1 g·L-1）至溶液呈紫紅色,至沸水浴煮沸15 min,若紫紅色褪去,再補加1滴高錳酸鉀溶液,至紫色不褪,搖勻。趁熱少量滴加疊氮化鈉溶液（1 g·L-1）,迅速充分搖勻至紫紅色剛好消失,將比色管置于冷水中冷卻。加1 m L磷酸溶液搖勻,加水定容至刻度。加2 m L二苯碳酰二肼溶液,迅速搖勻。5 m in后,用3 cm比色皿于波長540 nm處,以標準系列溶液的零濃度為參比調節儀器零點比色,讀取吸光度值。

1.4 繪制標準曲線

分別準確吸取1.0 mg·L-1的Cr標準溶液0.0,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0 m L于25 m L比色管中,加1 m L（1+1）磷酸溶液、0.25 m L（1+1）硫酸溶液,搖勻。加1～2滴高錳酸鉀溶液至溶液呈現紫紅色,至沸水浴煮沸15 min,若紫紅色褪去,再補加1滴高錳酸鉀溶液至紫色不褪,搖勻。趁熱滴加疊氮化鈉溶液,迅速充分搖勻至紫紅色剛好消失,將比色管置于冷水中冷卻,加水定容至刻度即為鉻的標準系列溶液。加2 m L二苯碳酰二肼溶液,迅速搖勻。5 m in后,與試樣同條件比色,讀取吸光度值,繪制校準曲線。

1.5 計算

ω=m1×D/M。

式中：ω為土壤中Cr的質量分數（mg· kg-1）；m1為從校準曲線上查得的Cr含量（μg）；D為分取倍數,定容體積/分取體積,本方法為50/5；M為試樣質量（g）。

2 結果與分析

2.1 工作曲線和檢出限

標準工作液濃度分別為0.0,1.0,2.0,4.0, 8.0,10.0μg,線性回歸方程為y=0.012 97χ-0.002 26,相關系數為0.999 21。按試驗方法對空白溶液連續測定11次,計算得到方法的檢出限為0.027 m L·L-1。

2.2 樣品分析

采用二苯碳酰二肼分光光度法對土壤標準樣品進行測試（表1）。

表1 土壤標準樣品的測定

表1說明,二苯碳酰二肼分光光度法測定土壤標準樣品時,其結果均在土壤標準值范圍內。土壤標準樣品的含量越高,測定值越低。造成測定值偏低的原因,一是疊氮化鈉使高錳酸鉀褪色時,加入過量的疊氮化鈉；二是加入二苯碳酰二肼乙醇溶液時沒有及時搖動,造成局部有機溶劑過量,而使Cr6+部分被還原為Cr3+；三是土壤樣品消解不完全或轉移定容樣品時有損失。

3 小結

本文在農業部標準“土壤總鉻的檢測”基礎上進行研究,對消解條件進行深入探討,通過階梯性升高消解用電熱板表面溫度,使土壤樣品消解盡量完全,達到完全消解的目的。提高了測定樣品的準確度和精密度,滿足環境土壤中總鉻測定的要求。

［1］ 李玉潔,焦玉娟.分光光度法測定土壤中六價鉻［J］.寧夏農林科技,2013,54（1）：49-50.

［2］ 楊冬梅.鉻與人體健康［J］.科技創新導報,2008（30）：179.

［3］ 徐非,謝爭.污染土壤中六價鉻的測定［J］.環境監測管理與技術,2008,20（5）：42-43.

［4］ 任蘭,杜青.土壤中總鉻測定方法的探討［J］.化學試劑,2006,28（11）,691-692.

［5］ 王小琳,欒桂云,管澤民.土壤中總鉻測定方法的比較研究［J］.土壤,2010,42（3）：497-501.

［6］ 王瑞斌,亢福仁.土壤中微量鉻測定方法的研究［J］.安徽農業科學,2006,34（3）：544-545.

［7］ 安裕敏.土壤鉻的測定方法探討［J］.微量元素與健康研究,2007,24（5）：45-46.

［8］ 丁勇,周淑芹,趙國柱.土壤鉻測定方法及注意事項［J］.現代化農業,1999（2）：12-13.

［9］ 土壤檢測-土壤總鉻的測定.NY/T 1121.12-2006［S］.

（責任編輯：張瑞麟）

S 158.2

B

0528-9017（2014）03-0406-02

文獻著錄格式：喻秀,張思維,王麗敏,等.二苯碳酰二肼光度法測定土壤中總鉻［J］.浙江農業科學,2014（3）：406-407.

2013-10-21

喻 秀（1981-）,女,滿族,遼寧撫順人,工程師,碩士,從事農產品及產地土壤樣品分析工作。E-mail：yuxiu713@163.com。