一次微波消解原子荧光法测定土壤中砷汞
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邮订地址 :贵阳市市东路 50 号《, 微量元素与健康研究》编辑部 邮 编 :550002 电 话 : (0851) 5928845 ,5616973 E - mail : wyjk @chinajournal. net . cn wyjk @periodicals. net . cn 网 址 :http :/ / wlysyjkyj. periodicals. net . cn http :/ / wyjk. chinajournal. net . cn
Hg 0. 06 ±0. 003 0. 058 0. 06 2. 9 2. 0
GSS - 4 As
58 ±3
54
60 3. 1 2. 2
Hg 0. 59 ±0. 034 0. 52 0. 56 3. 2 2. 0
从表 1 中可以看出 ,微波法不仅测试结果在推荐值范 围 ,而且相对标准偏差也较好 。 2 线形范围 ,检出限及测量精密度
吸取样品 110 ml ,按照测定标准曲线下相同条件测定 。 结果与讨论
1 测试结果 见表 1 。 表 1 标准样品的测定结果 ( n = 6)
样品 元素 推荐值 (μg/ g) 测试结果 (μg/ g) RSD ( %) 湿法 微波法 湿法 微波法
ESS - 1 As 10. 7 ±0. 8 10. 6 11. 3 3. 0 2. 5
②测试所用的容器必须经酸泡 24 h 以上 ,并洗干净 ,因 为测试中汞很容易污染 。
③测试汞时硼氢化钾溶液的浓度一定要准确且低 ,因为 它的浓度对灵敏度影响很大 。且低浓度时测定灵敏度高 。 4 结 论
通过以上实验及对 53 个土壤样品中砷汞的测定 ,证明 一次微波消解原子荧光法测定土壤中砷汞的方法经济简便 , 结果可靠 ,适用于土壤中砷汞的测定 。
农作物和中药材生态环境土壤的质量日益受到重视 ,其 中重金属砷汞的含量人们作为重点来控制 。传统土壤中砷 汞测定采用银盐法 、比色法 、分光光度法 、原子吸收法等 ,不 但费时费力而且灵敏度 、精密度等都不太理想 。近年来发展 的原子荧光法已有人应用于测定土壤中砷汞 ,但大都采用湿 法分次消解 ,本实验根据实际经验采用一次微波消解原子荧 光法测定 ,得到了较好的结果 。
《微量元素与健康研究》2 0 0 6 年征订启事
《微量元素与健康研究》是国内外公开发行的综合性学术刊物 ,双月刊 ,创办于 1984 年 。原名《微量元素》, 1992 年更名为《微量元素与健康研究》,是国内创刊最早的微量元素学科专业期刊 。本刊集理论研究 、临床应用 、 预防医学及教学实践经验于一体 ,内容丰富 、信息量大 、可读性强 。栏目包括了微量元素研究的各行业 、各学科与 前沿 、交叉多学科 ,全面报道与常量元素 、微量元素有关的研究项目 、科研动态及新技术 、新方法 、新成果等 。是从 事临床 、科研 、中西医结合 、中医中药 、预防医学 、环保 、商检以及医疗保健的广大科技工作者必需的参考工具以及 发表研究成果的重要园地 。在该领域本刊已成为专业工作者获取我国微量元素情报信息的重要来源,是我国微 量元素学科的重点期刊 。设置的栏目有“: 基础研究”、“现代医学”、“妇儿疾患与保健”、“中医中药”、“食品营养与 食物链”、“调查研究”、“实验技术”、“综述·讲座”、“元素专论”、“短篇论著”等 。
参考文献 : [ 1 ] 王爱平. 一次微波消解原子荧光光谱法测定中药材中重
金属的控制含量[J ] . 现代中药研究与实践 , 2003 ,1 : 26 - 28. [ 2 ] 吴 成 ,于 青. 氢化物发生 —原子荧光法同时测定土 壤中砷汞[J ] . 农业环境与发展 ,2003 , 2 :40 - 41. [ 3 ] 王红惠 ,许学宏. 双道原子荧光光谱法同时测定土壤中 砷汞[J ] . 江苏农业科学 , 2003 ,3 :88 - 89.
第 22 卷
Vol. 22
第 6 期 No. 6
微量元素
Studies of Trace
与健康 Element s
研究Hale Waihona Puke Baidu
and Healt h
20D0e5c年. 201025月
2. 1 根据以上所述选择条件 ,交替测定空白溶液和标准物 质 11 次 ,得到砷的溶液检出限为 0121 ng/ ml ,以称取 011g 稀 释 100 倍计算 ,样品检出限为 21 ng/ mg , ;依据精密度计算方 法以 410 ng/ ml As 标准液连续进行 11 次测定 ,得方法的相 对标准偏差为 113 % ;其线形范围为 0～200 ng/ ml 。 2. 2 根据以上所述选择条件 ,交替测定空白溶液和标准物 质 11 次 , 汞的溶液检出限为 0104 ng/ ml ,以称取 011 g 稀释 100 倍计算 ,样品检出限为 4 ng/ mg ;依据精密度计算方法以 014 ng/ ml Hg 标准液连续 进 行 11 次 测 定 , 测 得 精 密 度 为 1191 % ;其线形范围为 0～50 ng/ ml 。 2. 3 硫脲 —抗坏血酸的存在对汞测定的影响
实验用水为去离子水 ,酸为优级纯 ,其他试剂为分析纯 , 高纯氩气 。硫脲溶液 —抗坏血酸混合溶液 , 配制浓度各为质 量体积分数 5 %的混合溶液 ;盐酸溶液 (盐酸∶水) (1∶1) ; 硼 氢化钾溶液 (15 g/ L ,5 g/ L ) ; 氢氧化钠溶液 (2 g/ L) ;王水 (1 ∶1) ,3 份盐酸和 1 份硝酸混合 ,用水稀释 1 倍 。
第 22 卷
Vol. 22
第 6 期 No. 6
微量元素
Studies of Trace
与健康 Element s
研究
and Healt h
20D0e5c年. 201025月
一次微波消解原子荧光法测定土壤中砷汞
王爱平 (重庆市中药研究院 , 重庆 400065)
本刊自 2003 年起 ,已由原来的季刊改为双月刊 。从 2006 年起 ,出版时间由原来的逢双月 28 日改为逢单月 30 日出刊 。2006 年订价仍为每期 8 . 00 元 ,全年 6 期订费为 48 . 00 元 (含邮资) 。全国各地邮局均可订阅 。本刊国 内统一刊号 :CN 52 - 1081/ R ,国际标准刊号 : ISSN 1005 - 5320 。邮发代号 :66 - 53 。国外发行代号 :4813BM 。 为方便读者订阅 ,本刊编辑部全年办理邮订业务 ,遗失补寄 。邮局汇款寄“编辑部”收 ,勿寄个人 。
实验部分 1 仪 器
AFS - 2201 型原子荧光光度计 (北京海光仪器公司) ,编 码砷汞 空 心 阴 极 灯 ( 北 京 海 光 仪 器 公 司) , 家 用 微 波 炉 (500W) (上海飞跃厂) ,水浴锅 ,微波消解罐 (四川分析测试 研究所) 。 2 工作条件[1 ]
As 灯电流 50 mA , 负高压 320 伏 , 原子 化 器 高 度 810 mm ,载气 600 ml/ min , 屏蔽 气 1000 ml/ min ; Hg 灯 电 流 15 mA ,负高压 320 伏 ,原子化器高度 810 mm ,载气 600 ml/ min , 屏蔽气 1000 ml/ min 。 3 试剂和样品
准确称取经风干 ,粉碎过筛 (100 目) 的土壤样品 0110 g
收稿日期 : 2005 - 08 - 23 作者简介 : 王爱平 (1974 - ) ,女 ,工程师 ,学士 ,主要从事仪器分 析研究 。
·44 ·
于 1010 ml 具塞比色试管 ,滴加水湿润 ,加入王水 (1 + 1) 5 ml ,加塞后充分摇匀 ,冷消化过夜 ,次日于沸水浴加热消解 2 h ,期间摇动 1 次 ,冷后 ,加入硫脲溶液 —抗坏血酸混合溶液 2 ml ,定容 ,摇匀 ,静置 ,取上清液待测 。 4. 2 微波消解处理方法
As 标准 液 储 备 液 1. 0 mg/ ml ; Hg 标 准 液 储 备 液 110 mg/ ml ;样品为标准品 : ESS —1 ( GSBZ500013 —87) ; ESS —2 ( GSBZ500012 —87) ; ESS —3 ( GSBZ500013 —87) (以上均为 中国 环 境 检 测 总 站 提 供) 。GSS —2 ( GBW07402 ) ; GSS —4 ( GBW07404) ; GSS —6 ( GBW07406) (以上均为地质矿产部地 球物理地球化学勘查研究所提供) 。 4 样品处理方法 4. 1 常规湿法处理[2 ,3 ]
测定含有 10 %、15 %、20 %盐酸的 8 μg/ kg 砷标准溶液 , 测试结果标准偏差在 115 %以内 ;测定含有 10 %、15 %、20 % 盐酸的 018μg/ kg 汞标准溶液 ,测试结果标准偏差在 115 % 以内 。说明酸的浓度在 10 %～20 %以内对测试砷汞的结果 没有什么影响 ,所以标准溶液 ,湿法和微波消解后的酸度虽 不同 ,但在 10 %～20 %范围内 ,并不影响测试结果 。 2. 5 一次微波消解样品和湿法消解样品的结果比较
摘要 : 目的 :探索测定土壤中砷汞的简便 、经济 、准确的方法 。方法 :采用一次微波法消解原子荧光法测定 ,并 与湿法消解原子荧光法进行比较 。结果 :该方法线形范围砷为 0～200 ng/ ml ,汞为 0～50 ng/ ml ,样品检出限 砷为 21 ng/ mg ,汞为 4 ng/ mg ,相对标准偏差砷为 113 % ,汞为 1191 % ,适用于土壤中砷汞的快速测定 。 关键词 : 一次微波消解 ;原子荧光法 ;土壤 ;砷 、汞含量 中图分类号 : O657. 31 文献标识码 : B 文章编号 : 1005 - 5320 (2005) 06 - 0044 - 02
通过实验可以看出 ,利用一次微波消解所用的试液量明 显要比湿法消解少 ,时间也明显缩短 ,且不容易污染 。测试 结果也表明 :线形范围 、检出限 、相对标准偏差比湿法较优 , 由此可见一次微波消解样品和湿法消解样品的结果比较具 有更大的优越性 。 3 实验注意事项
①测试时 ,若室温低于 15 ℃时 ,加入硫脲 —抗坏血酸 (5 %) ,摇匀后需放置至少 30 min ,因为还原砷五价到砷三价 的速度受温度的影响很大 。
As 标准储备液 :配成 4. 00 、8. 00 、12. 00 、16. 00 、20. 00 μg/ kg , 并使盐酸 ,硫脲 —抗坏血酸溶液浓度为 15. 0 % , r = 0. 9997 。
Hg 标准储备液 :配成 0. 40 、0180 、1120 、1160μg/ kg ,并 使盐酸溶液浓度为 1510 % , r = 019999 。 6 样品测定
实验中加入硫脲 —抗坏血酸 (5 %) 是为了预先还原砷五 价到砷三价 ,以便于测到总砷的含量 ,对于测定汞是没有意 义的 。为了简单方便 ,不再重新消解样品或者将消解后的样 品分为两份 ,特消解了另一份对照样品 ,不加入硫脲 —抗坏 血酸来测定汞 。实验结果证明 : 加入硫脲 —抗坏血酸与否 , 汞的测试结果均在推荐值范围内 。 2. 4 酸的浓度对样品测试结果的影响
Hg 0. 016 ±0. 003 0. 0158 0. 01 2. 1 1. 8
ESS - 3 As 15. 9 ±1. 3 14. 5 15. 8 2. 7 1. 9
Hg 0. 112 ±0. 012 0. 10 0. 11 2. 9 2. 0
GSS - 2 As 13. 7 ±0. 6 13. 0 14. 1 3. 0 2. 1
准确称取经风干 ,粉碎过筛 (100 目) 的土壤样品 0110 g 于处理好的微波消解罐中 。滴加水湿润 ,加入王水 (1 + 1) 310 ml ,加紧盖后冷消化 30 min ,再于微波炉中先消解 1 min , 1 min 后再消解 3 min ,取出冷却 ,转移至 1010 ml 具塞比色试 管 ,加入硫脲溶液 —抗坏血酸混合溶液 210 ml ,去离子水定 容 ,摇匀 ,静置取上清液待测 。 5 标准曲线
Hg 0. 06 ±0. 003 0. 058 0. 06 2. 9 2. 0
GSS - 4 As
58 ±3
54
60 3. 1 2. 2
Hg 0. 59 ±0. 034 0. 52 0. 56 3. 2 2. 0
从表 1 中可以看出 ,微波法不仅测试结果在推荐值范 围 ,而且相对标准偏差也较好 。 2 线形范围 ,检出限及测量精密度
吸取样品 110 ml ,按照测定标准曲线下相同条件测定 。 结果与讨论
1 测试结果 见表 1 。 表 1 标准样品的测定结果 ( n = 6)
样品 元素 推荐值 (μg/ g) 测试结果 (μg/ g) RSD ( %) 湿法 微波法 湿法 微波法
ESS - 1 As 10. 7 ±0. 8 10. 6 11. 3 3. 0 2. 5
②测试所用的容器必须经酸泡 24 h 以上 ,并洗干净 ,因 为测试中汞很容易污染 。
③测试汞时硼氢化钾溶液的浓度一定要准确且低 ,因为 它的浓度对灵敏度影响很大 。且低浓度时测定灵敏度高 。 4 结 论
通过以上实验及对 53 个土壤样品中砷汞的测定 ,证明 一次微波消解原子荧光法测定土壤中砷汞的方法经济简便 , 结果可靠 ,适用于土壤中砷汞的测定 。
农作物和中药材生态环境土壤的质量日益受到重视 ,其 中重金属砷汞的含量人们作为重点来控制 。传统土壤中砷 汞测定采用银盐法 、比色法 、分光光度法 、原子吸收法等 ,不 但费时费力而且灵敏度 、精密度等都不太理想 。近年来发展 的原子荧光法已有人应用于测定土壤中砷汞 ,但大都采用湿 法分次消解 ,本实验根据实际经验采用一次微波消解原子荧 光法测定 ,得到了较好的结果 。
《微量元素与健康研究》2 0 0 6 年征订启事
《微量元素与健康研究》是国内外公开发行的综合性学术刊物 ,双月刊 ,创办于 1984 年 。原名《微量元素》, 1992 年更名为《微量元素与健康研究》,是国内创刊最早的微量元素学科专业期刊 。本刊集理论研究 、临床应用 、 预防医学及教学实践经验于一体 ,内容丰富 、信息量大 、可读性强 。栏目包括了微量元素研究的各行业 、各学科与 前沿 、交叉多学科 ,全面报道与常量元素 、微量元素有关的研究项目 、科研动态及新技术 、新方法 、新成果等 。是从 事临床 、科研 、中西医结合 、中医中药 、预防医学 、环保 、商检以及医疗保健的广大科技工作者必需的参考工具以及 发表研究成果的重要园地 。在该领域本刊已成为专业工作者获取我国微量元素情报信息的重要来源,是我国微 量元素学科的重点期刊 。设置的栏目有“: 基础研究”、“现代医学”、“妇儿疾患与保健”、“中医中药”、“食品营养与 食物链”、“调查研究”、“实验技术”、“综述·讲座”、“元素专论”、“短篇论著”等 。
参考文献 : [ 1 ] 王爱平. 一次微波消解原子荧光光谱法测定中药材中重
金属的控制含量[J ] . 现代中药研究与实践 , 2003 ,1 : 26 - 28. [ 2 ] 吴 成 ,于 青. 氢化物发生 —原子荧光法同时测定土 壤中砷汞[J ] . 农业环境与发展 ,2003 , 2 :40 - 41. [ 3 ] 王红惠 ,许学宏. 双道原子荧光光谱法同时测定土壤中 砷汞[J ] . 江苏农业科学 , 2003 ,3 :88 - 89.
第 22 卷
Vol. 22
第 6 期 No. 6
微量元素
Studies of Trace
与健康 Element s
研究Hale Waihona Puke Baidu
and Healt h
20D0e5c年. 201025月
2. 1 根据以上所述选择条件 ,交替测定空白溶液和标准物 质 11 次 ,得到砷的溶液检出限为 0121 ng/ ml ,以称取 011g 稀 释 100 倍计算 ,样品检出限为 21 ng/ mg , ;依据精密度计算方 法以 410 ng/ ml As 标准液连续进行 11 次测定 ,得方法的相 对标准偏差为 113 % ;其线形范围为 0～200 ng/ ml 。 2. 2 根据以上所述选择条件 ,交替测定空白溶液和标准物 质 11 次 , 汞的溶液检出限为 0104 ng/ ml ,以称取 011 g 稀释 100 倍计算 ,样品检出限为 4 ng/ mg ;依据精密度计算方法以 014 ng/ ml Hg 标准液连续 进 行 11 次 测 定 , 测 得 精 密 度 为 1191 % ;其线形范围为 0～50 ng/ ml 。 2. 3 硫脲 —抗坏血酸的存在对汞测定的影响
实验用水为去离子水 ,酸为优级纯 ,其他试剂为分析纯 , 高纯氩气 。硫脲溶液 —抗坏血酸混合溶液 , 配制浓度各为质 量体积分数 5 %的混合溶液 ;盐酸溶液 (盐酸∶水) (1∶1) ; 硼 氢化钾溶液 (15 g/ L ,5 g/ L ) ; 氢氧化钠溶液 (2 g/ L) ;王水 (1 ∶1) ,3 份盐酸和 1 份硝酸混合 ,用水稀释 1 倍 。
第 22 卷
Vol. 22
第 6 期 No. 6
微量元素
Studies of Trace
与健康 Element s
研究
and Healt h
20D0e5c年. 201025月
一次微波消解原子荧光法测定土壤中砷汞
王爱平 (重庆市中药研究院 , 重庆 400065)
本刊自 2003 年起 ,已由原来的季刊改为双月刊 。从 2006 年起 ,出版时间由原来的逢双月 28 日改为逢单月 30 日出刊 。2006 年订价仍为每期 8 . 00 元 ,全年 6 期订费为 48 . 00 元 (含邮资) 。全国各地邮局均可订阅 。本刊国 内统一刊号 :CN 52 - 1081/ R ,国际标准刊号 : ISSN 1005 - 5320 。邮发代号 :66 - 53 。国外发行代号 :4813BM 。 为方便读者订阅 ,本刊编辑部全年办理邮订业务 ,遗失补寄 。邮局汇款寄“编辑部”收 ,勿寄个人 。
实验部分 1 仪 器
AFS - 2201 型原子荧光光度计 (北京海光仪器公司) ,编 码砷汞 空 心 阴 极 灯 ( 北 京 海 光 仪 器 公 司) , 家 用 微 波 炉 (500W) (上海飞跃厂) ,水浴锅 ,微波消解罐 (四川分析测试 研究所) 。 2 工作条件[1 ]
As 灯电流 50 mA , 负高压 320 伏 , 原子 化 器 高 度 810 mm ,载气 600 ml/ min , 屏蔽 气 1000 ml/ min ; Hg 灯 电 流 15 mA ,负高压 320 伏 ,原子化器高度 810 mm ,载气 600 ml/ min , 屏蔽气 1000 ml/ min 。 3 试剂和样品
准确称取经风干 ,粉碎过筛 (100 目) 的土壤样品 0110 g
收稿日期 : 2005 - 08 - 23 作者简介 : 王爱平 (1974 - ) ,女 ,工程师 ,学士 ,主要从事仪器分 析研究 。
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于 1010 ml 具塞比色试管 ,滴加水湿润 ,加入王水 (1 + 1) 5 ml ,加塞后充分摇匀 ,冷消化过夜 ,次日于沸水浴加热消解 2 h ,期间摇动 1 次 ,冷后 ,加入硫脲溶液 —抗坏血酸混合溶液 2 ml ,定容 ,摇匀 ,静置 ,取上清液待测 。 4. 2 微波消解处理方法
As 标准 液 储 备 液 1. 0 mg/ ml ; Hg 标 准 液 储 备 液 110 mg/ ml ;样品为标准品 : ESS —1 ( GSBZ500013 —87) ; ESS —2 ( GSBZ500012 —87) ; ESS —3 ( GSBZ500013 —87) (以上均为 中国 环 境 检 测 总 站 提 供) 。GSS —2 ( GBW07402 ) ; GSS —4 ( GBW07404) ; GSS —6 ( GBW07406) (以上均为地质矿产部地 球物理地球化学勘查研究所提供) 。 4 样品处理方法 4. 1 常规湿法处理[2 ,3 ]
测定含有 10 %、15 %、20 %盐酸的 8 μg/ kg 砷标准溶液 , 测试结果标准偏差在 115 %以内 ;测定含有 10 %、15 %、20 % 盐酸的 018μg/ kg 汞标准溶液 ,测试结果标准偏差在 115 % 以内 。说明酸的浓度在 10 %～20 %以内对测试砷汞的结果 没有什么影响 ,所以标准溶液 ,湿法和微波消解后的酸度虽 不同 ,但在 10 %～20 %范围内 ,并不影响测试结果 。 2. 5 一次微波消解样品和湿法消解样品的结果比较
摘要 : 目的 :探索测定土壤中砷汞的简便 、经济 、准确的方法 。方法 :采用一次微波法消解原子荧光法测定 ,并 与湿法消解原子荧光法进行比较 。结果 :该方法线形范围砷为 0～200 ng/ ml ,汞为 0～50 ng/ ml ,样品检出限 砷为 21 ng/ mg ,汞为 4 ng/ mg ,相对标准偏差砷为 113 % ,汞为 1191 % ,适用于土壤中砷汞的快速测定 。 关键词 : 一次微波消解 ;原子荧光法 ;土壤 ;砷 、汞含量 中图分类号 : O657. 31 文献标识码 : B 文章编号 : 1005 - 5320 (2005) 06 - 0044 - 02
通过实验可以看出 ,利用一次微波消解所用的试液量明 显要比湿法消解少 ,时间也明显缩短 ,且不容易污染 。测试 结果也表明 :线形范围 、检出限 、相对标准偏差比湿法较优 , 由此可见一次微波消解样品和湿法消解样品的结果比较具 有更大的优越性 。 3 实验注意事项
①测试时 ,若室温低于 15 ℃时 ,加入硫脲 —抗坏血酸 (5 %) ,摇匀后需放置至少 30 min ,因为还原砷五价到砷三价 的速度受温度的影响很大 。
As 标准储备液 :配成 4. 00 、8. 00 、12. 00 、16. 00 、20. 00 μg/ kg , 并使盐酸 ,硫脲 —抗坏血酸溶液浓度为 15. 0 % , r = 0. 9997 。
Hg 标准储备液 :配成 0. 40 、0180 、1120 、1160μg/ kg ,并 使盐酸溶液浓度为 1510 % , r = 019999 。 6 样品测定
实验中加入硫脲 —抗坏血酸 (5 %) 是为了预先还原砷五 价到砷三价 ,以便于测到总砷的含量 ,对于测定汞是没有意 义的 。为了简单方便 ,不再重新消解样品或者将消解后的样 品分为两份 ,特消解了另一份对照样品 ,不加入硫脲 —抗坏 血酸来测定汞 。实验结果证明 : 加入硫脲 —抗坏血酸与否 , 汞的测试结果均在推荐值范围内 。 2. 4 酸的浓度对样品测试结果的影响
Hg 0. 016 ±0. 003 0. 0158 0. 01 2. 1 1. 8
ESS - 3 As 15. 9 ±1. 3 14. 5 15. 8 2. 7 1. 9
Hg 0. 112 ±0. 012 0. 10 0. 11 2. 9 2. 0
GSS - 2 As 13. 7 ±0. 6 13. 0 14. 1 3. 0 2. 1
准确称取经风干 ,粉碎过筛 (100 目) 的土壤样品 0110 g 于处理好的微波消解罐中 。滴加水湿润 ,加入王水 (1 + 1) 310 ml ,加紧盖后冷消化 30 min ,再于微波炉中先消解 1 min , 1 min 后再消解 3 min ,取出冷却 ,转移至 1010 ml 具塞比色试 管 ,加入硫脲溶液 —抗坏血酸混合溶液 210 ml ,去离子水定 容 ,摇匀 ,静置取上清液待测 。 5 标准曲线