標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定土壤中有效鉬含量

袁嘉偉

(廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院 建材消防檢驗(yàn)部，廣東 廣州　511447))

鉬是植物必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素,它在植物體內(nèi)參與氮元素循環(huán),具有增強(qiáng)植物光合作用和提高植物抗旱、抗寒及抗病能力的作用。但是，土壤中有效鉬含量過(guò)高，又會(huì)導(dǎo)致植物生長(zhǎng)發(fā)育不良等不良影響。因此，對(duì)土壤中有效鉬的測(cè)定研究具有重要意義。土壤有效鉬的測(cè)定方法有許多，如分光光度法、石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法ICP-MS等等[1-2]。其中，伏安極譜法具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用[3-4]。本文主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定土壤有效鉬的方法進(jìn)行探討并加以討論，旨在為土壤中有效鉬的測(cè)定提供一個(gè)可行的測(cè)試方法和理論依據(jù)。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1　標(biāo)準(zhǔn)加入法

標(biāo)準(zhǔn)加入法又稱為添加法或增量法，是將一定量體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到已知體積的待測(cè)樣品試液中，根據(jù)加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積和電動(dòng)勢(shì)的變化，測(cè)得樣品量和標(biāo)準(zhǔn)樣品量的總響應(yīng)值，進(jìn)行定量分析，進(jìn)而計(jì)算出被測(cè)離子的活度[5-6]。其要點(diǎn)是在測(cè)定原始樣品的電流變量后，添加微量Mo標(biāo)準(zhǔn)溶液，在不影響體積的情況下，測(cè)定添加標(biāo)準(zhǔn)溶液后的電流變量，進(jìn)而計(jì)算出被測(cè)離子的濃度值[7]。

1.2　儀器和設(shè)備

797伏安極譜儀、恒溫往復(fù)振蕩器、電熱板、與極譜儀配套的高型燒杯。

1.3　測(cè)試步驟

1.3.1按規(guī)定制備通過(guò)2mm孔徑篩的風(fēng)干土壤樣品

1.3.2稱取土壤樣品5.00g于200mL聚乙烯塑料瓶中，加入50mL草酸-草酸銨浸提劑，蓋緊瓶塞，在20～25℃條件下，振蕩30min[振蕩頻率(180±20)r/min]后，放置10h，干過(guò)濾，棄去最初濾液。

1.3.3

吸取1.00mL濾液于高型燒杯中，于通風(fēng)櫥內(nèi)電熱板上低溫蒸發(fā)至干。取下燒杯，向蒸干的殘?jiān)幸来渭尤?mL硝酸(優(yōu)級(jí)純)、4滴高氯酸(優(yōu)級(jí)純)和2滴硫酸(優(yōu)級(jí)純)，然后置于通風(fēng)櫥內(nèi)已預(yù)熱的電熱板(溫度約250℃)上，加熱至白煙消失，取下燒杯冷卻。依次加入1mL 2.5mol/L硫酸溶液、1mL 0.5mol/L苯羥乙酸溶液、8mL飽和氯酸鉀(優(yōu)級(jí)純)溶液，搖勻，30min后用極譜儀測(cè)定[8]。

1.3.4

不加土壤樣品，取1mL草酸-草酸銨浸提劑按1.3.3步驟做空白試驗(yàn)。

1.4　計(jì)算方法

土壤中有效鉬含量ω(mg/kg)=(VA測(cè)得結(jié)果μg/L-空白值μg/L)÷(1000μg/mg)×(0.01L)×50mL÷1mL÷(稱量土壤樣品重量kg)

說(shuō)明：VA測(cè)得結(jié)果μg/L——由軟件上讀取的結(jié)果，也就是10mL消解液中鉬的濃度；

空白值μg/L——1mL草酸-草酸銨溶液消解后測(cè)得的結(jié)果；

1000μg/mg——把μg轉(zhuǎn)化為mg；

0.01L——10mL消解液；

50mL——50mL浸提液；

1mL——取1mL濾液；

稱量土壤樣品重量kg——稱量土壤樣品重量用kg表示。

1.5　空白樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定

1.5.1空白樣品測(cè)定

按要求測(cè)量樣品的空白值,取1mL草酸-草酸銨浸提液進(jìn)行消解后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果為0.160μg/L(見(jiàn)圖1),重復(fù)測(cè)量?jī)纱谓Y(jié)果分別為0.182μg/L和0.174μg/L。計(jì)算得出空白樣品的平均值為0.172μg/L。

圖1　空白樣品

1.5.2標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定

取1mL GBW07415標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品浸提液進(jìn)行消解后測(cè)量，測(cè)量值為1.339μg/L(見(jiàn)圖2)，重復(fù)測(cè)量五次結(jié)果分別為1.545μg/L、1.425μg/L、1.628μg/L、1.277μg/L和1.368μg/L。

圖2GBW07415標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品

取1mL GBW07412a標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品浸提液進(jìn)行消解后測(cè)量，測(cè)量值為3.042μg/L(見(jiàn)圖3)，重復(fù)測(cè)量五次結(jié)果分別為3.114μg/L、2.995μg/L、3.108μg/L、3.047μg/L和3.099μg/L。

圖3GBW07412a標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品

2　結(jié)果分析

通過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品和空白樣品的測(cè)定，得到797伏安極譜儀給出的標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品(GBW07415、GBW07412a)和空白樣品的測(cè)定值，根據(jù)上述土壤中有效鉬含量計(jì)算方法，即將標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品測(cè)定值減去空白樣品測(cè)定值乘以分取倍數(shù)除以土壤樣品的稱樣量，則得出該土壤樣品中所含有效鉬Mo的含量。下面通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品的計(jì)算，得出6次重復(fù)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品結(jié)果，見(jiàn)表1。查標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品證書(shū)得，標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品中有效鉬含量的標(biāo)示值分別為(0.13±0.04)mg/kg(GBW07415)和(0.24±0.05)mg/kg(GBW07412a)。

表1　標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品和空白樣品測(cè)試結(jié)果

表1(續(xù))

由此可見(jiàn)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品的各6次平行測(cè)試結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品標(biāo)示值要求，GBW07415標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品的平均值為0.131mg/kg,GBW07412a標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品的平均值為0.249mg/kg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為6.07%(GBW07415)和4.39%(GBW07412a)。標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品測(cè)試得到驗(yàn)證，2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)試結(jié)果均在不確定度范圍內(nèi)。

3　結(jié)論

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品中有效鉬含量，標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品測(cè)試結(jié)果得到驗(yàn)證，由此得出，標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定土壤中有效鉬含量是可行的，準(zhǔn)確的。并且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)加入法多次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品有效鉬含量的研究可看出，多次的標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品測(cè)試結(jié)果重復(fù)性好，測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度高，6次平行測(cè)試的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小。由于伏安極譜儀在極譜分析中具有很高的靈敏度，可以測(cè)出極微量的電流變化，因此,基于伏安極譜儀的標(biāo)準(zhǔn)加入法是非常適用于土壤中有效鉬含量的測(cè)定的。