原子吸收法测定土壤中锌在样品消解阶段使用氢氟酸的注意事项

样品中，从而给分析带来严重的正干扰，使测定失败。同时发现如果样品消解过程中，不使用氢氟酸也可以得到和全分解相同的结果。
【关键词】原子吸收法；土壤样品；消解
【中图分类号】X8
【文献标识码】B
【文章编号】1008-1151（2007）07－0094-02
土壤中锌的测定，国家标准分析方法为《土壤质量—— 铜锌的测定（火焰原子吸收法）》（GB/T17138-1997）。该方法 处理土壤样品采用的是盐酸—硝酸—氢氟酸—高氯酸全分解 的处理方法，以彻底破坏土壤的矿物晶格，使样品中的待测 元素全部进入到消解液中，然后用火焰原子吸收法测定。
反复试验后发现，导致测锌时样品试液和全程序空白试液吸 光度异常偏高的原因主要是，样品全分解过程中，在加入氢 氟酸时，使用方法不当，氢氟酸与所用的玻璃器皿发生化学 反应，而引入了干扰。一方面，实践中许多分析工作者虽然 知道氢氟酸对玻璃的腐蚀作用，但是却忽略了玻璃中的锌对 样品测定的干扰，为使移液方便，有一些分析人员仍然使用 了玻璃吸管移取氢氟酸，结果引入了极大的干扰，如果加入 氢氟酸时避免使用玻璃仪器移取，即可避免此种干扰。另一 方面，土壤消解过程中的赶酸阶段，一些分析人员缺乏经验， 没有将样品中的氢氟酸完全赶尽，从而在后续操作中使得样 品溶液中的氢氟酸与所接触到的玻璃器皿发生反应，从而给 测定工作带来干扰。
（三）结论
按照《土壤质量——铜锌的测定（火焰原子吸收法）》 （GB/T17138-1997），分析土壤样品中的锌时，在样品消解阶 段如果不注意氢氟酸的正确使用，必将给分析工作带来很大 干扰，使测定失败。通过实践我们发现干扰主要来自两个方 面，一方面是消解前移取氢氟酸时误用了玻璃器皿，另一方 面是消解过程中氢氟酸赶除不尽，这两种情况都将使实验重 用到的玻璃材料中的锌溶出进入到样品中，给样品分析带来 极大的干扰。因此在分析工作中一定要注意氢氟酸的正确使 用，以免造成干扰。
但在日常分析工作中，常常发现采用 GB/T17138-1997 中 的全分解法将样品处理完毕后，用火焰原子吸收法测定样品 试液中的锌时，吸光度往往异常偏高，有时竟接近 1.0，同时 全程序空白试液的吸光度也同样显著偏高，从而给分析引入 极大的误差，使测定失败。由于在测定样品中锌的同时，通 常同时测定的还有铜、铅、镉等元素，而这几种元素的测定 往往比较顺利，而对于锌元素的测定为什么会产生如此严重 的干扰，是一个令许多分析人员费解的问题。
不同操作过程
Βιβλιοθήκη Baidu空白 吸光
度
空白平 行吸光
度
ESS-2 吸光度
ESS-2 ESS-2 平行 测定值 吸光度 （μg/g）
ESS-2 保证值 （μg/g）
2.普通玻璃吸管的氢氟酸腐蚀实验结果 普通玻璃吸管的氢氟酸腐蚀实验中 2#~9#杯中试液在用 火焰原子吸收法测锌时，所得吸光度见表 2。
表 2 腐蚀实验中各杯内试液的吸光度（以水为参比）
0.033
0.029
0.142
0.150
66.0
63.5±3.5
分解时不使用氢 氟酸
0.028
0.025
0.136
0.132
62.0
63.5±3.5
表中数据显示，使用普通玻璃吸管移取氢氟酸的 2#~7# 杯的吸光度，明显高过使用塑料管移取氢氟酸的 9#杯；8#杯 因为使用的氢氟酸为实验中 1#杯中剩余的氢氟酸（在移液过 程中与玻璃吸管的外壁发生接触），故吸光度也明显高过 9# 杯。
同时实验中还发现当仅需要测定土壤样品中的锌元素， 而不需分析其他金属元素时，分解过程中可以仅使用盐酸、 硝酸、高氯酸等三种酸，而不使用氢氟酸，同样也可以得到
满意的分析结果。
（一）实验
1.使用普通玻璃吸管移取氢氟酸参与全分解 按 GB/T17138-1997 中的全分解法使用盐酸、硝酸、氢氟 酸、高氯酸将土壤标准样品 ESS-2 进行全分解，移取各种酸 时均采用普通]玻璃吸管。消解完毕后，用火焰原子吸收法测 定试液中的锌，同时做全程序空白试验。 2.使用塑料管移取氢氟酸参与全分解 按 GB/T17138-1997 中的全分解法使用盐酸、硝酸、氢氟 酸、高氯酸将土壤标准样品 ESS-2 进行全分解，移取氢氟酸 时采用塑料管，移取其他酸时仍使用玻璃吸管。消解完毕后， 用火焰原子吸收法测定试液中的锌，同时做全程序空白试验。 3.样品分解时不使用氢氟酸 仅使用盐酸、硝酸、高氯酸三种酸将土壤标准样品 ESS-2 进行分解，不使用氢氟酸。消解完毕后，用火焰原子吸收法 测定试液中的锌，同时做全程序空白试验。 4.普通玻璃吸管的氢氟酸腐蚀试验 取一瓶未启封的氢氟酸（优级纯），启封后先倾出约 200ml 至一聚乙烯杯中，编号为 1#，然后用一支 10ml 的普通玻璃刻 度吸管从 1#杯中连续 3 次吸取 10ml 氢氟酸，依次各放出 5ml 到两个聚乙烯杯中，杯子编号依次为 2#、3#、4#、5#、6#、7#。 然后再用塑料管从 1#杯中移取 5ml 氢氟酸放入到 8#杯中，从 原试剂瓶中移取 5ml 氢氟酸放入到 9#杯中，将 2#~9#杯中各加 入 45ml 纯水，混匀（以模拟国标方法中加入氢氟酸的量和溶 液总体积）。用火焰原子吸收法测定 2#~9#杯试液中锌，记录吸 光度。
【作者简介】潘本锋（1978－），男，河南省三门峡市环境监测站副总工程师。 94
（二）结果与讨论
1.不同的氢氟酸移取方法及不使氢氟酸分析 ESS-2 所得 结果
使用玻璃吸管移取氢氟酸和塑料管移取氢氟酸以及不使 用氢氟酸三种不同的操作过程分析土壤标准样品 ESS-2 所得 结果见表 1。
表 1 3 种不同操作过程分析所得结果（吸光度以水为参比）
由此可见，使用玻璃吸管移取氢氟酸时，因氢氟酸与玻 璃发生反应而引入的干扰相当严重，并且引入干扰的过程十 分迅速（因为第一次移液的 2#、3#杯吸光度就已经明显增高）。 同时操作过程中还对原氢氟酸试剂引入了很大的污染。
由此可见： ① 在土壤样品全分解过程中，若使用普通玻璃吸管移取 氢氟酸，则消解完毕后，用火焰原子吸收法测定样品试液中 的锌时，存在严重的正干扰，使吸光度异常偏高，最终导致 无法测定和计算。有资料（1）显示，一般仪器玻璃（管料）中 ZnO 含量达 1.7%。所以在用普通玻璃吸管移取氢氟酸时，由 于氢氟酸对玻璃的强腐蚀作用，而使玻璃中的锌溶出进入到 样品试液中，从而带来极大的正干扰。 ② 在样品分解过程中，如使用塑料管移取氢氟酸，消解 完毕后，用火焰原子吸收法测定样品试液中的锌时，可以得 到较为理想的吸光度，土壤标准样品 ESS-2 的测定结果也在 其保证值的误差允许范围之内。 ③ 在样品分解过程中，仅使用盐酸、硝酸、高氯酸三种 酸进行分解，不使用氢氟酸，则消解完毕后，用火焰原子吸 收法测定试液中的锌，也可以得到较为满意的结果，土壤标 准样品 ESS-2 的测定结果也在其保证值的误差允许范围之内。 有资料（2）称：铬、镍、铜、铅等元素的一部分存在于矿物晶 格中，用不含氢氟酸的混合酸分解时，测的结果偏低，而镉 和锌易从底质中溶出，采用王水或王水—高氯酸消解体系也 能得到与全分解相似的结果。由于土壤样品和底质样品有一 定的相似性，实验结果也表明土壤中的锌较容易从样品中溶 出，因此不使用氢氟酸，仅使用盐酸、硝酸、高氯酸三种酸 分解样品，也可以得到与全分解同样的结果。
95
杯号 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9#
吸光 0.169 0.650 0.280 0.607 0.253 0.597 0.057 0.004
度
使用普通玻璃吸 管 移 取 氢 氟 酸 参 0.852 0.945 0.984 0.996 与全分解
无法 计算
63.5±3.5
使用塑料管移取氢 氟酸参与全分解
2007 年 7 月刊 （总第 95 期）
大众科技 DA ZHONG KE JI
2007.7 (Cumulatively No.95)
原子吸收法测定土壤中锌 在样品消解阶段使用氢氟酸的注意事项
潘本锋，董建国，赵军，李莉娜
（三门峡市环境保护局，河南 三门峡 472000）
【摘 要】通过对比实验发现原子吸收法测定土壤中锌时，在消解阶段如果不注意氢氟酸的正确使用，则可使玻璃中的锌进入到
由于锌元素比较容易从土壤样品中溶出，因此如果仅需 要分析土壤样品种的锌时，在分解土壤样品时也可以采用盐 酸—硝酸—高氯酸消解体系进行消解，而不使用氢氟酸，也 可以得到和全分解同样的结果。
【参考文献】 ［1］刘珍.化验员读本上册（第四版）.北京：北京化学工业 出版社，2004：1-2. ［2］国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版 社，2002：435-436.