土壤质量总铬的测定火焰原子吸收分光光度法

    一、主题内容与适用范围
    1.本标准规定了测定土壤中总铬的火焰原子吸收分光光度法。
    2.本标准的检出限(按称取0.5g试样消解写容至50ml计算)为5mg/kg.
    3.干扰
    1)铬是易形成耐高温氧化物的元素，其原子化效率受火焰状态和燃烧器的影响较大，需使有富燃烧性(还原性)火焰，观测高度以0mm处最佳。
    二、原 理
    采用盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸全分解的方法，破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液，并且，在消解过程中，所有铬都被氧化成Cr₂O₇^2-。然后，将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰炽。在火焰的高温下，形成铬基态原子，并对铬空心阴极灯发射的特征谱线357.9nm产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，测定铬的吸光度。
    三、试 剂
    本标准所使用的试剂除另有说明外，均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或等同纯度的水。
    1.盐酸(HCl),ρ=1.19g/ml,优级纯。
    2.盐酸溶液，用(3)配制、
    3.硝酸(HNO₃), ρ=1.42g/ml,优级纯。
    4.氢氟酸(HF), ρ=1.49g/ml。
    5.硫酸(H₂SO₄), ρ=1.84g/ml，优级纯。
    6.硫酸溶液，1+1:用(3.5)配制。
    7.氯化铵水溶液，质量分数为10%
    8.铬标准储备液，1.000mg/ml:准确称取0.2829g基准重铬酸钾(K₂Cr₂O₂),用少量水溶解后全量转移入100ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。
    9.铬标准使用，50mg/L:移取铬标准储备液5.00ml于100ml容量瓶中，加水定容到标线，摇匀。
    四、仪 器
    1.一般实验仪器和以下仪器。
    2.原子吸收分光光度计。
    3.铬空心阴极灯。
    4.乙炔钢瓶。
    5.空气压缩机，应备有除水、除油和除尘装置。
    6.仪器参数
    不同型号仪器的最佳测定条件不同,可根据仪器使用说明书自行选择。通常本标准采用下表中的测量条件。

    五、样 品
将采集的土壤样品(一般不少于500g)混匀后用四分法缩分至约100g.缩分后的土样经风干(自然风干或冷冻干燥)后，除去土样中石子和动植物残体等异物，用木棒(或玛瑙棒)研压，通过2mm尼龙筛(除去2mm以上的砂砾)，混匀。用玛瑙研钵将通过2mm尼龙筛的土样研磨至全部通过100目(孔径0.149mm)尼龙筛，混匀后备用。
    六、分析步骤
    1.试液的制备
    准备称取0.2~0.5g(精确至0.0002g)试样于50ml聚四氟乙烯坩锅中，用少量水润湿，加入硫酸溶液(5ml,硝酸10ml.静置。待剧烈反应停止后，加盖，移至电热板上加热分解1h左右。开盖，待土壤分解物呈粘稠状时，加入5ml氢氟酸并中温加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩埚。当加热至冒SO₂白烟时，加盖，使黑色有机碳化物充分分解，然后，取开坩埚，稍冷，用少量水冲洗坩埚盖和坩埚内壁，再加热将SO₃白烟赶尽并蒸至内容物呈不流动状态。取下坩埚稍冷，加入盐酸溶液3ml，温热溶解可溶性残渣，全量转移至50ml容量瓶中，加入5mlNHCl溶液,冷却后定容至标线，摇匀。
    由于土壤种类较多，所含有机质差异较大，在消解时，应注意观察，各种酸的用量可视消解情况酌情增减。
    注意:电热板温度不宜太高，否则会使聚四氟乙烯坩埚变形。
    2.测 定
    按照仪器使用说明书调节仪器至最佳工作状态，测定试液的吸光度。
    3.空白试验
    用去离子水代替试样，采用和相同的步骤和试剂，制备全程序白溶液，并按步骤(2)进行测定。每批样品至少制备2个以上的空白溶液。
    4.校准曲线
    准确移取铬标准使用液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00ml于50ml容量瓶中，然后，分别加入5mlNH2Cl溶液,3ml盐酸溶液，用水定容至标线，摇匀，其铬的含量为0.05、1.0、2.0、3.0、4.0mg/L.此浓度范围应包括试液中铬的浓度。按(2)中的条件由低到高浓度顺次测定标准溶液的吸光度。
用减去空白的吸光度与相对应的元素含量(mg/L)绘制校准曲线。
    七、结果的表示
    土壤样品中铬的含量W(mg/kg)按下式计算：

    式中:c——试液的吸光度减去空白溶液的吸光度，然后在校准曲线上查得铬的含量(mg/L);
         V——试样定容的体积(ml)
         m——称取试样的重量（g）
         ƒ——试样中水分的含量(%)
    八、精密度和准确度
    多个实验室用本方法分析ESS系列土壤标样中铬的精密度和准确度见下表。

    九、土样水分含量测定
    A1称取通过100目筛的风干土样5~10g(准确至0.01g)，置于铝盒或称量瓶中，在105℃烘箱中烘4~5h，烘干至恒重。
    A2以百分数表示的风干土样水分含量ƒ按下式计算:

    式中：ƒ——土样水分含量，%；
         W1——烘干前土样重量，g;
         W2——烘干后土样重量，g.