微波消解
——氫化物發生原子熒光法測定土壤中硒

段玲敏，施白妮，程常磊

（云南省有色地質局地質地球物理化學勘查院，云南 昆明 650216）

硒元素作為人類及動物體內必需的微量元素，經科學研究結論表明，癌癥的發生與血硒含量的高低有著密切的關系。但現如今關于如何能將土壤中硒元素的多少測定準確無公認的方法，且相關文獻資料相對匱乏。因此，如何能將土壤中的硒準確且快速的檢測方法具有實際意義，掌握一個實用的方法不僅可以指導地區性農作物的種植，且對地區土地污染情況進行普查[1]。

現如今主要用于測硒的傳統方法主要有：二氨基萘熒光光度法、火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法、電化學法、原子吸收分光光度法、氣相色譜法等。不同的方法針對對象也不同[2]。而針對低含量的物質一般采用二氨基萘熒光光度法進行檢測，此方法適用范圍不僅比較狹窄且合成該試劑的原材料具有較強的致癌性；電化學法在檢測過程中干擾性較嚴重，檢測結果可靠性較低；氣相色譜法檢測過程中靈敏性及選擇性雖然較好，但其操作過程卻很繁瑣；本文主要以原子熒光法檢測土壤中的硒，經實驗表明檢測結果穩定，操作方便，靈敏度及準確性相對較好。

1 實驗準備

（1）適用范圍。本方法適用于土壤中硒、銻的測定。稱取樣品量為0.50g時，本方法測定硒、銻的檢出限為0.01mg/kg，測定下限為0.04mg/kg。樣品經微波消解后試液進入原子熒光分光光度計，在硼氫化鉀還原作用下，生成硒化氫和銻化氫氣體。在氬氫火焰中形成基態原子，在元素燈發射光的激發下產生原子熒光，原子熒光強度與試液中元素含量成正比。

（2）試劑和材料。本方法所用試劑均為優級純及更高純度，水為GB/T6682-2008規定的二級水；鹽酸：ρ=1.19g/mL；硝酸：ρ=1.42g/mL；硼氫化鉀溶液：20g/L；稱取0.5g氫氧化鉀放入盛有100mL蒸餾水的燒杯中，玻璃棒攪拌待完全溶解后再加入稱好的2.0g硼氫化鉀，攪拌溶解。此溶液使用當日配制。也可以用氫氧化鈉和硼氫化鈉配制硼氫化鈉溶液。硒標準儲備液：ρ=100mg/L購買市售有證標準物質，或稱取0.1g高純硒粉，置于100mL燒杯中，加20mL硝酸低溫加熱溶解后冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶中，實驗用水定容至刻度，混勻。硒標準中間液：ρ=1.00ug/mL：移取硒標準溶液5.00mL，置于500mL的容量瓶中，加入100mL鹽酸，用實驗用水定容至標線，混勻。載氣和屏蔽氣：氬氣（純度≥99.9%）。

（3）儀器和設備。微波消解-氫化物發生原子熒光法采用原子熒光光譜儀，具硒的元素燈；感量為0.1mg的天平；配有聚四氟乙烯消解內罐的微波消解儀；恒溫干燥箱；控溫電熱板、控溫趕酸儀；其他實驗室常用設備。

2 實驗部分

（1）試樣消解。準確稱取0.1g～0.5g經風干、研磨至粒徑小于0.149mm的土壤樣品置于溶樣杯中，用少量實驗用水潤濕。在通風廚中，先加入6mL鹽酸，再慢慢加入2mL硝酸，混勻使樣品與消解液充分接觸。將消解罐裝入消解罐支架后放入微波消解儀的爐腔中，確認主控消解罐上的溫度傳感器及壓力傳感器均已與系統連接好。按照表1推薦的升溫程序進行微波消解，程序結束后冷卻。待罐內溫度降至室溫后在通風廚中取出，緩慢泄壓放氣，打開消解罐蓋。將消解罐置于150℃趕酸儀，趕至剩余1mL至2mL左右，用水定容至50mL，混勻備用，同時做空白試驗。

（2）分析步驟。①原子熒光光度計的調試。原子熒光光度計開機預熱30min，按照儀器使用說明書設定燈電流40mA～80mA、負高壓230V～300V、載氣流量550ml/min、屏蔽氣流量1100ml/min。②硒校準曲線。分別移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、5.00mL硒 標準使用溶液于6個50mL容量瓶中，分別加入10.0mL鹽酸，室溫放置30min，用實驗用水定容至標線，混勻。即得硒濃度分別為0μg/mL、0.01μg/mL、0.02μg/mL、0.040μg/mL、0.0800μg/mL、0.10μg/mL的校準系列溶液。以硼氫化鉀溶液為還原劑、5+95（v/v）鹽酸溶液為載流，由低濃度到高濃度順次測定校準系列標準溶液的原子熒光強度。用扣除空白的校準系列原子熒光強度為縱坐標，溶液中相對應的元素濃度為橫坐標，繪制校準曲線。

3 分析結果的表述

表1 Cu離子干擾實驗數據檢測

本方法根據CEM公司微波消解儀特性，將第一步目標溫度升至120℃。并將升溫及恒溫時間延長，以確保樣品在消解罐內消解完全。本法在試料消解完，冷卻后直接定容至50mL的塑料刻度管內，省去過濾步驟同時也避免了此過程的污染。對標準物質GBW07405的樣品進行加標檢測如下：將GBW07405的樣品經過上述溶樣等前期處理后，在檢測時加入Cu離子進行干擾實驗數據如表1。

對標準物質GBW07277的樣品進行加標檢測如下：將GBW07405的樣品在將樣品稱入杯中后就定量加入Cu離子實驗，然后才經過上述溶樣等前期處理后，在檢測時Se進行干擾實驗數據如表2。

表2 Se離子干擾實驗數據檢測

4 結論

微波消解-氫化物發生原子熒光法在測定水中硒含量的應用及方法較多，有測定污水和飲用水的，有測定海水中硒含量的，但是在土壤中測定硒含量的應用及報道比較少，本文通過實驗驗證微波消解-氫化物發生原子熒光法在測定土壤中硒含量的實際應用，從實驗結果表明，此方法的測定值較穩定，符合測定的要求。