原子荧光法对土壤中硒元素的测定

原子荧光法对土壤中硒元素的测定

发表时间：2018-05-22T17:06:11.957Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：房彤

[导读]

河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队河北承德 067000

硒元素是生物体必需的营养元素，但过量硒能引起中毒，因此，有必要对环境中特别是农作物土壤中的硒进行监测。硒的分析方法通常有氢化物原子吸收光谱法、分光光度法和原子荧光光谱法等。前两种方法操作复杂，检测灵敏度较低，原子荧光光谱法测定硒方法操作简便，有较好的精密度和准确度。

本文采用微波消解方式分解土壤样品，赶酸后用On Guard Ⅱ M柱过滤去除消解液中金属元素，原子荧光光谱法测定土壤中硒元素的方法。该方法消解速度快、用酸量少、消解液不易受沾污，避免了测定元素的挥发损失，测定结果准确，灵敏度相对较高。

１试验部分

1.1 仪器与试剂

AFS-2300型原子荧光分光光度计；硒特种空心阴极灯；On Guard Ⅱ M柱；石墨赶酸仪；MDS-10型微波消解仪。

硒标准储备溶液质量浓度为：100mg/L，使用时用盐酸（5+95）溶液稀释至所需质量浓度。

硫脲溶液：100g/ L。

硼氢化钾溶液：称取硼氢化钾 10ｇ溶于１g/ L氢氧化钠溶液1 L中，配成10 g/l溶液。

载流：盐酸（5+95）溶液。硝酸、氢氟酸、盐酸、硼氢化钾、氢氧化钠、硫脲均为优级纯；试验用水为二次去离子水。

所有玻璃器皿使用前用盐酸（1+1）溶液浸泡24小时处理。

1.2 仪器工作条件

灯电流为80mA；负高压为 280V；原子化器高度为 8mm；载气为高纯氩气，载气流量为400ml/min，屏蔽气流量为1000ml/min；进样体积为0.5ml。

1.3 试验过程

将采集的土壤样品去除杂质搅匀后，进行保存和制备。称取土壤试样0.2 ｇ于消解罐中，加入少量水润湿，加入硝酸4ml、氢氟酸

2ml、盐酸4ml盖紧盖子，放入微波消解炉中，按微波消解程序进行消解。消解液冷却后置于电热板上赶酸，蒸发，赶酸近干，冷却后，转移至50ml 比色管中，并用少量水洗涤消解罐数次，洗涤液一并转入比色管，加入 100g/l 硫脲溶液2ml，用盐酸（5+95）溶液定容，消解液再经On Guard Ⅱ M柱过滤后，按仪器工作条件进行测定。

２结果与讨论

2.1消解体系选择

本次试验考察了硝酸-过氧化氢、硝酸-氢氟酸 -盐酸、硝酸-氢氟酸-过氧化氢等消解体系对样品的消解效果，试验结果表明：采用硝酸、氢氟酸、盐酸体系消解样品效果较好。0.2g 土壤样品微波消解时需加硝酸4ml、氢氟酸 2ml、盐酸4ml，消解耗时约24min，冷却后在电热板上的赶酸时间约为40min。采用电热板消解，共需加入硝酸15ml、氢氟酸5ml、高氯酸3ml，消解耗时超过8h。由此可见，采用微波消解，比传统的电热板消解节约了原料及时间。

在微波消解程序中，采用梯度升温程序，步骤3的温度和时间设计较为重要，温度过低或保持时间过短都会造成测定结果的精密度和准确度较差。试验表明，当步骤3的温度设置小于180℃时，消解不完全，土壤标准样品的测定值比标准值偏低；设置为 200℃时，样品消解后清亮且无残渣，消解较彻底，标样的测定值较准确。

2.2 干扰试验

2.2.1 溶解酸

微波消解后会残留一些酸，测定时对原子荧光光谱仪有影响。因此在消解后，必须将剩余的酸赶走，赶酸不彻底会测试产生干扰，严重影响试验效果，使试验结果产生误差。

2.2.2 共存离子

在原子荧光光谱法测定过程中，样品中共存元素会对测定结果产生干扰，报道多种共存元素会对原子荧光光谱法测定产生干扰。在分析过程中，消解液中碱金属、碱土金属对硒的测定无干扰，而过渡金属、贵金属及能形成氢化物的元素对硒的测定均会产生不同程度的干扰。

On Guard Ⅱ M柱过滤去除消解液中金属元素是一个包括液相和固相的物理萃取过程。On Guard Ⅱ M柱是以Ｈ型聚苯乙烯基强酸树脂为填充的吸附材料，在固相萃取中，Ｈ柱固相对金属元素的吸附力比溶解金属的溶剂更大。当消解液通过吸附剂时，金属元素浓缩在其表面，被测物质通过吸附剂，避免了样品中某些共存金属元素对硒的测定干扰。在操作中，为防止污染样品，On Guard Ⅱ M柱是一次性使用。

试验考察了On Guard Ⅱ M柱对土壤中常规元素干扰的消除效果，结果表明：试验条件下On Guard Ⅱ M柱能完全去除消解液中的重金属，对测定无明显干扰。

2.3 标准曲线

按仪器工作条件对1.00，2.00，4.00，8.00，10.0，15.0μg/L的硒标准溶液进行测定，结果表明：硒的质量浓度在1.00～ 14.0μg/L范围内呈线性，线性回归方程为168.3-10.40，相关系数为0，9994。

2.4 精密度和回收试验

按试验方法对土壤标准物质ESS-2（0.24±0.05）μg/L平行测定6次，测定值分别为0.23，0.24，0.20，0.21，0.25，0.22μg/L，平均值为0.22μg/L，相对标准偏差为1.9%。

分别称取GSS-2、GSS-4和GSS-7各一份，GSS-3 三份，将GSS-2、GSS-4和GSS-7分别加到GSS-3中，按试验方法进行测定。

土壤进行微波消解过滤后的溶液测定结果在认定值范围内，相对标准偏差小于2%，准确度和精密度较好，符合分析要求，可用于测定土壤中的微量硒元素。

3结论

微波消解土壤样品破坏硅酸盐和有机质后，用石墨炉、赶酸仪赶尽酸后，利用On Guard Ⅱ M柱，去除消解液中金属离子干扰，原子荧光法测定测定土壤中的硒元素，此方法能有效去除土壤金属元素，与其他方法相比，具有操作简便、快速、准确度高和用酸量少等优点，是一种准确、高效的试验方法。

参考文献：

［1］郭小伟，李立.氢化物-原子吸收和原子荧光法中的干扰及其消除［Ｊ］.分析化学，1986，14（2）：151-158 ．