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GB/T 17140-1997 土壤質量 鉛、鎘的測定 KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法

1 主題內容與適用范圍
1.1 本標準規定了測定土壤中鉛、鎘的碘化鉀-甲基異丁基甲酮 (KI-MIBK)萃取火焰原子吸收分光光度法。
1.2 本標準的檢出限(按稱取0.5g試樣消解定容至50ml計算)為鉛0.2mg/kg,鎘0.05mg/kg。
1.3 當試液中銅、鋅的含量較高時會消耗碘化鉀,應酌情增加碘化鉀的用量。
2 原理
      采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸全分解的方法,徹底破壞土壤的礦物晶格,使試樣中的待測元素全部進入試液中。然后,在約1%的鹽酸介質中,加入適必的KI,試液中的Pb2+、Cd2+I-形成穩定的離子締合物,可被甲基異丁基甲酮(MIHK)萃取。將有機相噴入火焰、在火焰的高溫下,鉛、鎘化合物離解為基態原子,該基態原子蒸汽對相應的空心陰極燈發射的特征譜線產生選擇性吸收。在選擇的最佳測定條件下,測定鉛、鎘的吸光度。
      當鹽酸濃度為1%~2%、碘化鉀濃度為0.1 mol/L時,甲基異丁基甲酮(MIHK)對鉛、鎘的萃取率分別是99.4%和99.3%以上。在濃縮試樣中鉛鎘的同時,還達到與大量共存成分鐵鋁及堿金屬、堿土金屬分離的目的。

試劑

      本標準所使用的試劑除另有說明外,均使用符合國家標準的分析純試劑和去離子水或同等純度的水。

3.1 鹽酸(HCl):ρ=1.19 g/mL,優級純。

3.2 鹽酸溶液,1+1:用3. 1配制。

3.3 鹽酸溶液,體積分數為0.2%:用3. 1配制。

3.4 硝酸(HNO3):ρ=1.42 g/mL,優級純。

3.5 硝酸溶液,1+1:用3. 4配制。

3.6 氫氟酸(HF):ρ=1.49 g/mL

3.7 高氯酸(HCIO4) :ρ= 1.68 g/mL,優級純。

3.8 抗壞血酸(C6H8O6)水溶液,質量分數為10%

3.9 碘化鉀(KI),2 mol/L:稱取33. 2 gKl溶于100 mL水中。

3.10 甲基異丁基甲酮(MIBK, (CH3 )2CHCH2COCH3),水飽和溶液:在分液漏斗中放人和MIBK等體積的水,振搖1 min,靜置分層(約3 min)后棄去水相,取上層MIBK相使用。

3.11 鉛標準儲備液,1. 000 mg/mL:稱取1. 000 0 g(精確至0. 000 2 g)光譜純金屬鉛于50 mL燒杯中,加入20 mL硝酸溶液(3. 5),溫熱溶解,全量轉移至1 000 mL容量瓶中,冷卻后,用水定容至標線,搖勻。

3.12 鎘標準儲備液,1. 000 mg/mL;稱取1. 000 0 g(精確至0.000 2 g)光譜純金屬50 mL燒杯中,加入20 mL硝酸溶液(3. 5),溫熱溶解,全量轉移至1 000 mL容量瓶中,冷卻后,用水定容至標線,搖勻。

3.13 鉛、標準使用液,鉛5 mg/L、鎘 0. 25 mg/L:用鹽酸溶液(3.3)逐級稀釋鉛、標準儲備液 (3. 11)、(3. 12)配制。

儀器

4.1 一般實驗室儀器和以下儀器。

4.2 原子吸收分光光度計(帶有背景校正裝置)。

4.3 鉛空心陰極燈。

4.4 鎘空心陰極燈。

4.5 乙炔鋼瓶。

4.6 空氣壓縮機,應備有除水、除油和除塵裝置。

4.7 儀器參數

      不同型號儀器的最佳測試條件不同,可根據儀器使用說明書自行選擇。通常本標準采用的測量條件見表1

1 儀器測量條件

 

樣品

      將采集的土壤樣品(一般不少于500 g)混勻后用四分法縮分至約100 g,縮分后的土樣經風干(自然風干或冷凍干燥)后,除去土樣中石子和動植物殘體等異物,用木棒(或瑪瑙棒)研壓,通過2 mm尼龍篩(除去2mm以上的砂礫),混勻。用瑪瑙研缽將通過2 mm尼龍篩的土樣研磨至全部通過100目(孔徑 0. 149 mm)尼龍篩,混勻后備用。

分析步驟

6.1 試液的制備

6.1.1 消解

      準確稱取0.2-0.5 g(精確至0.000 2 g)試樣于50 mL聚四氟乙烯柑塌中,用水潤濕后加入10 mL 鹽酸(3. 1),于通風櫥內的電熱板上低溫加熱,使樣品初步分解,待蒸發至約剩3 mL左右時,取下稍冷,然后加入5mL硝酸(3.4),5 mL氫氟酸(3.6),3 mL高氯酸(3.7),加蓋后于電熱板上中溫加熱1h左右,然后開蓋,繼續加熱除硅,為了達到良好的飛硅效果,應經常搖動柑渦。當加熱至冒濃厚高氯酸白煙時,加蓋,使黑色有機物充分分解。待柑渦壁上的黑色有機物消失后,開蓋,驅趕白煙并蒸至內容物呈粘稠狀。視消解情況,可再加入3 ml硝酸(3. 4),3 mL氫氟酸(3. 6),1 ml高氯酸(3. 7),重復上述消解過程。當白煙再次冒盡且內容物呈粘稠狀時,取下稍冷,用水沖洗柑禍蓋及內壁,并加1 mL鹽酸溶液 (3. 2)溫熱溶解殘渣。然后全量轉移至100 ml分液漏斗中,加水至約50 mL處。


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