土壤中銻的熒光分析法

王淑俠

(安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000)

前言

隨著全球污染問題的日益突出，土壤環境質量受到了人們的廣泛重視。目前，國內外對于土壤中的重金屬分析的文章研究比較多，特別是采用原子吸收和等離子體光譜法測定也比較成熟，但是由于儀器設備投資較大，檢出限高，成本較大，費時費力。本文采用氫化物發生原子熒光法測定。

1.實驗方法及原理

1.1 實驗原理

氫化物發生－原子熒光法測定銻的原理:在鹽酸條件中，以硼氫化鉀為還原劑，硫脲－抗壞血酸為預還原劑，將銻還原成銻化氫，由氬氣將其帶入原子化器中進行原子化，受熱分解為原子態，在銻元素空心陰極燈照射下，發射出特征波長熒光，在一定濃度范圍內其熒光強度與硒的含量成正比。氫化物發生－原子熒光法是基于下列反應，將分析元素轉化為氣態的氫化物(1)。

1.2 主要儀器和試劑

AFS9700型原子熒光 (北京海光儀器有限公司)

銻標準溶液為國家標準液;所用酸均為優級純，其余試劑均為分析純;10%硫脲溶液+抗壞血酸混合溶液;硼氫化鉀溶液 (20g/L);王水 (3份鹽酸和1份硝酸混合)。

1.3 采樣方法及制備

針對土壤的不均勻性，取樣時應保證其代表性原則，故采用混合取樣法，取上中下樣品混合縮分，不點采用米字格散點法，重點區域應加密取樣。每個點控制在2千克以內，所取樣品應置于室溫條件下風干，去除植物殘渣和碎石，研磨、過篩、縮分后密封保存備用。

1.4 測試方法

準確稱取0.50g經風干粉碎過篩 (100目)的土壤樣品，用紙片送入干燥的25mL比色管底部，避免管壁粘附而影響測試結果，加入事先配置好的王水10mL，靜置過夜后水浴加熱2小時，冷卻后，用蒸餾水定容至25mL，搖勻后靜置。待溶液靜置澄清后吸取上層清液5mL，移入25mL比色管中。加入新配置的硫脲－抗壞血酸混合溶液2ml，純水定容，搖勻后上機測定。

1.5 儀器參數:

保持銻的濃度為10μg/L，改變其他條件，以空白吸光值為優化指標，確定參數如表1所示:

表1 儀器工作條件

1.6 校準曲線制定

按照表2制定銻元素校準曲線，以10g/L硼氫化鉀溶液為還原劑，5%鹽酸為載流，按優化好的條件上機測定并繪制校準曲線。

表2 校準曲線的制定

2.測定結果

2.1 標準曲線和檢出限

圖1 銻的標準曲線

由圖1可知，銻校準曲線的斜率為10.107。測定空白溶液11次，根據公式和DL=3S/K(其中S為空白溶液11次測得標準偏差，K為校準曲線斜率)計算，得到銻的標準偏差為0.198;用3倍空白熒光值的標準偏差除以標準曲線斜率即得出儀器的檢出限 (儀器進樣量為1mL):求得的儀器檢出限為0.062μg/L。

2.2 線性范圍

根據1.5節儀器條件以及2.1節測定方法，上機測定濃度為0、100、200、300、400、500μg/L的銻標準系列，結果如圖2所示:

圖2 銻的線性范圍

由圖2可知，銻在濃度介于0～500μg/L的范圍時，濃度的變化與熒光強度的變化成正比，且線性關系較好，線性方程為 Yf=7.6437*X+214.57，相關系數 R=0.9911，斜率為 7.6437。

表2 加標回收率

2.3 方法的準確度

同樣按照1.5節儀器條件以及2.1節測定方法測定國家標準物質的銻質量濃度，測定結果與推薦值在誤差范圍內;其次，根據表2的實驗數據，隨機抽取樣品的加標回收率為96.4%和107.0%，說明原子熒光法測定土壤的中銻具有有較高的準確度。

2.4 成分干擾

土壤樣品基體較為復雜，其中的金屬含量本地較高，特別是消解過程中，金屬離子帶來的干擾尤為嚴重。本問采用固定濃度的辦法，針對干擾較大的各種離子的不同濃度進行了測定，同時，還針對預還原劑硫脲+抗壞血酸的作用進行了對比測定，測試結果見圖3所示:

圖3 不同離子的干擾及預還原劑的作用

從圖3可以明顯看出，所測試的幾種離子對銻的測試影響不大，但基體濃度較高時，會產生熒光淬滅而使銻的熒光強度下降。因此測定過程應注意土壤樣品的取樣量。而加入硫脲+抗壞血酸混合溶液以后，可以有效的消除干擾。

3.結論

1).使用王水體系消解試樣，能夠徹底地分解土壤樣品中的銻，得到的國家

標準物質的分析結果與推薦值十分吻合，且銻的加標回收率為96.4% ～107.0%，表明該方法有較高的準確度。

2).氫化物發生－原子熒光光度法測定土壤中的痕量銻，具有檢出限低 (為0.089μg/L)、基體干擾小、簡便快捷、線性范圍寬 (在0～300μg/L的范圍內熒光強度與濃度呈良好線性關系)等優點。

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