实验九 土壤中总砷测定

实验报告
课程名称：环境监测实验实验类型：综合实验
实验项目名称：土壤中总砷测定
实验地点：环资B座实验日期：2018年11月01、08日
一、实验目的和要求（必填）
1.掌握固体样品预处理的方法
2.熟悉二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法测定砷的方法
二、实验内容和原理（必填）
环境中神主要来自于农药、制革、冶炼、染科化工等工业废水，有三价和五价两种价态，其中三自上五价毒性更大。

砷的测定方法有可见光分光光度法，原子吸收分光光度法和原子荧光光度法等，目物最常用的是二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法。

氢化物-原子荧光光谱法：
将砷的酸性溶液在发生器中与还原剂发生氢化反应并生成砷的氢化物，砷的氢化物进入原子化器即解离而成为砷原子，砷原子受到光源特征辐射线的照射后产生砷原子荧光，荧光信号到达检测器转变为电信号，经电子放大器放大后由读数装置读出结果。

微波消解/原子荧光法
1.适用范围：本标准规定了测定土壤和沉积物中汞、砷、硒、铋、锑的微波消解/原子荧
光法。

本标准适用于土壤和沉积物中汞、砷、硒、铋、锑的测定。

2.检出线：当取样品量为0.5g时，本方法测定汞的检出限为0.002mg/kg,测定下限为
0.008mg/kg;测定砷、硒、铋和锑的检出限为0.01mg/kg，测定下限为0.04mg/kg。

3.方法原理：样品经微波消解后试液进入原子荧光光度计，在硼氢化钾溶液还原作用下，
生成砷化氢、铋化氢、锑化氢和硒化氢气体，汞被还原成原子态。

在氩氢火焰中形成基态原子，在元素灯(汞、砷、硒、铋、锑)发射光的激发下产生原子荧光，原子荧光强度与试液中元素含量成正比。

硼氢化钾硝酸银分光光度法
1.主题内容与适用范围：本标准规定了测定土壤中总砷的硼氢化钾硝酸银分光光度法。

2.检出限：本标准方法的检出限为0.2 mg/kg (按称取0.5 g试样计算)。

3.干扰：能形成共价氢化物的锑、铋、锡、硒和碲的含量为砷的20倍时可用二甲基甲酰
胺-乙醇胺浸渍的脱脂棉除去，否则不能使用本方法。

硫化物对测定有正干扰，在试样氧化分解时，硫化物已被硝酸氧化分解，不再有影响。

试剂中可能存在的少量硫化物，可用乙酸铅脱脂棉吸收除去。

4.原理：通过化学氧化分解试样中以各种形式存在的砷，使之转化为可溶态砷离子进入溶
液。

硼氢化钾(或硼氨化钠)在酸性的溶液中产生新生态的氢，在一定酸度下，可使五价砷还原为三价砷，三价砷还原成气态砷化氦(肿)。

用硝酸硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液为吸收液，银离子被砷化氢还原成单质银，使溶液呈黄色，在波长400nm处测量吸光度。

二乙基二硫代氨基甲酸提分光光度法
1.主题内容与适用范围
本方法的检出限为0.5 mg/kg(按称取lg试样计算)。

干扰: 锑和硫化物对测定有正干扰。

锑在300ug以下，可用KI--SnCl2掩蔽。

在试样氧化分解时，硫已被硝酸氧化分解，不再有影响。

试剂中可能存在的少量硫化物，可用乙酸铅脱脂棉吸收除去。

2.原理：
通过化学氧化分解试样中以各种形式存在的砷，使之转化为可溶态砷离子进入溶液。

锌与酸作用，产生新生态氢在碘化钾和氧化亚锡存在下，使五价砷还原为三价砷，三价砷被新生态氢还原成气态砷化氨(牌)。

用成乙基二硫代氨基甲酸银三乙醇股的三氯甲烧溶涉吸收砷化态，生成红色胶体银，在波长510 nm处，测定吸收液的吸光度。

三、操作方法与实验步骤
1.试液的制备
称取按步骤5制备的土壤样品0.5~2g (准确至0. 0002g)于150ml锥形瓶中，加7ml硫酸溶液，10ml 硝酸, 2ml高氯酸，置电热板上加热分解，破坏有机物(若试液颜色变深，应及时补加硝酸),蒸至冒白色高氣酸浓烟。

取下放冷，用水冲洗瓶壁,再加热至冒浓白烟，以驱尽硝酸。

取下锥形瓶，瓶底仅剩下少量白色残渣(若有黑色颗粒物应补加硝酸继续分解)，加蒸馏水至约50 ml。

2.测定：
2.1 于盛有试液的砷化氢发生瓶中，加4ml碘化钾溶液，摇匀，再加2 ml氯化亚锡溶液，混匀，放置15 min。

2.2 取5.00 ml吸收液至吸收管中，插入导气管。

2.3 加1ml硫酸铜溶液和4g无砷锌粒于砷化氢发生瓶中，并立即将导气管与砷化氢发生瓶连接，保证反应器密闭。

2.4 在室温下，维持反应1h，使砷化氢完全释出。

加三氯甲烷(
3.14) 将吸收液体积补充至5.0ml。

2.5 在完全释放砷化氨后，红色生成物在2 5h内是稳定的，应在此期间内进行分光光度测定。

2.6 用10mm比色皿，以吸收液(
3.15) 为参比液，在510 nm波长下测量吸收液的吸光度，减去空白试验所测得的吸光度，从校准曲线(6.4), 上查出试样中的含砷量。

3.空白试样
每分析一批试样，按步骤6.1制备至少两份空白试样，并按步骤2进行测定。

4.校准曲线
4.1 分别加入0.00、1.00、 2.50、
5.00、10.00、15.00、 20.00及25.00ml砷标准使用溶液于八个砷化氢发生瓶中，并用蒸馏水稀释至60 ml。

加入7 ml硫酸溶液，以下按步骤2所述步骤进行测定。

4.2 将测得的吸光度为纵坐标，对应的砷含量(μg) 为横坐标，绘制校准曲线。

四、实验结果与分析（必填）
1.校准曲线绘制y = 0.0171x - 0.0047 R² = 0.9974
2.测定结果
故样品中的砷含量为m= ((0.2280-0.0192)+0.0047)/0.0171=12.4853μg
带入C=m/W(1-f) ，其中f=3%，m=1.0007g
得总砷含量C=12.49/(1.007*(1-0.03)) =12.78 mg/kg
3.结果分析：
由测定结果可知，该土壤样品的砷含量为12.78 mg/kg。

而根据土壤环境质量标准中一级土壤环境质量标准砷含量应少于15mg/kg，达到土壤一级质量标准。

五、讨论、心得
本次实验所测定的结果显示本土样未受砷污染，但根据已知条件，该土壤唯一受污染土样，故该实验结过存在误差。

本次实验过程可能存在的误差包含:
1.样品消化不完全：由于课程时间的关系本次样品与处里并没有完全完成，消解后的样品
上仍有黑色沉淀，土样中的砷未完全被提取出，故测定结果应小于实际的量。

2.在将锌粒加入砷化氢发生瓶时由于吸收管与发生瓶未接合紧密导致有部份新生态氢散
溢到空气中未被吸收，故会造成测定结果偏小。

3.标准曲线出现偏差：本次标准曲限拟合的方程其标准差为0.9974，拟合的不是很完美，
故在利用标准曲线计算时可能出现误差。