方法原理
土壤样品经王水一高氯酸消化处理使矿物和有机质分解,土壤中的铅、镉、镍等以离子形态存在于消解液中,镍元素用火焰原子吸收光谱法直接测定;铅、镉因含量较低,以碘化钾—甲基异丁酮萃取富集后,原子吸收光谱法测定。该法适用于各类型土壤中铅、镉、镍的测定。铅的最灵敏吸收线波长为283.3nm,最低检出限为0.01ggmL-l,镉的最灵敏吸收线波长为228.8nm,最低检出限为0.001g/mL~l;镍的最灵敏吸收线波长为232.0nm,土壤消解液最低检出限0.04g*mL-1.

主要仪器原子吸收光谱仪、分液漏斗(250mL)、具塞试管。
试剂
(1)王水。浓硝酸【p(HNO3)1.42gcm-3.优级纯】与浓盐酸【p(HCl)1.19gcm~3,质量37%,优级纯】以13体积比混合,现用现配。
(2)高氯酸【p(HClO4)1.60g-cm-3,质量70%,优级纯】。
(3)2molL 碘化钾溶液。称取碘化钾(KI,优级纯)333.4g溶于水中,稀释至1L,贮于棕色瓶中。
(4)抗坏血酸溶液。称取抗坏血酸5.00g溶于水中,稀释至100mL,现用现配。
(5)甲基异丁酮(MIBK,优级纯)。
(6)0.1molL-HCI溶液。吸取浓盐酸【p(HCl)1.19g*cm-3,质量37%,优级纯】8.3mL于水中,稀释至1L。
(7)0.1molL-IHNO3溶液。吸取浓硝酸(优级纯)6.3mL于水中,稀释至1L。
(8)1000grmL-铅(Pb)标准贮备溶液。称取经105~110烘干的硝酸铅(光谱纯)1.5980g溶于0.1molL HNO3溶液中,转入1L容量瓶中,用硝酸溶液定容,存于塑料瓶中。
(9)1000ggmL-1镉(Cd)标准贮备溶液。称取高纯金属镉1.000g溶于20mLHCL(11)溶液中,转入1L容量瓶中,以0.1molL-1HCl溶液定容。存于塑料瓶中。
(10)1000gmL-l镍(Ni)标准贮备溶液。称取高纯金属镍1.000g溶于20mLHC1(11)溶液中,转入1L容量瓶中,用0.1molL-HCl溶液定容,存于塑料瓶中。
(11)10ggmL-铅(Pb)、1ygmL 镉(Cd)混合标准溶液。分别吸取铅、镉标准贮备液10mL、1mL于1L容量瓶中,用0.1molL-1HCI溶液定容。贮存于塑料瓶中。
操作步骤
(1)样品处理。称取通过0.149mm孔径尼龙筛的风干土5.000g/**),置于150mL三角瓶中,用少量水湿润样品,加王水20mL,轻轻摇匀,盖上小漏斗,置于电热板或电砂浴上,在通风橱中低温加热至微沸(140~160)(注2),待棕色氮氧化物基本赶完后,取下冷却。沿壁加入高氯酸10~20mL(视样品中有机质的含量而定),继续加热消化产生浓白烟挥发大部分高氯酸,三角瓶中样品呈灰白色糊状(*3),取下冷却。用水约20mL洗涤容器内壁,摇匀,以中速定量滤纸过滤到100mL容量瓶中,再用热水洗涤残渣3~4次,冷却后用水定容。同时作空白试验。
(2)镍的测定。设定原子吸收光谱仪测定镍的条件后,用镍空心阴极灯在232.0nm波长,可将待测液直接喷入空气——乙炔火焰测定镍的吸收值或浓度值。一般不用稀释,也不必萃取。如果待测液镍浓度高,超出仪器测定范围时,可用水稀释后重新测定,但应有相应的空白溶液。用氘灯扣除背景吸收或在非吸收线236.2nm处扣除背景吸收。
(3)铅、镉测定。吸取50mL 滤液于预先加入0.1molL -IHCl溶液100mL的250mL分液漏斗中,经萃取分离后上机测定。萃取方法为向漏斗中加入2molL-碘化钾溶液10mL,摇匀加抗坏血酸溶液5mL,摇匀。准确加入甲基异丁酮溶液10.0mL,加塞,用力振摇1min,静止分层,弃去水相,把有机相放入小试管中,加塞。用甲基异丁酮调节仪器零点,按原子吸收光谱仪测定条件,用铅、镉空心阴极灯分别在283.3nm和228.8nm,把有机相喷入空气——乙炔火焰,读取浓度值或吸收值。
(4)工作曲线绘制。
镍工作曲线绘制吸取1000ggmL-1镍(Ni)标准贮存液20mL于1000mL容量瓶中,用0.1molL~1HCl溶液定容,即为20gg-mL~镍(Ni)
标准溶液。存于塑料瓶中。再吸取此标准溶液0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、9.00mL分别置于6个100mL容量瓶中,加王水0.5mL、高氯酸1.5mL,用0.1molL-/HCl溶液定容,即为0.0、0.2、0.6、1.0、1.4、1.8gmL-镍(Ni)的标准系列溶液。与样品同样条件上机测定,读取吸收值,绘制工作曲线。
铅、镉工作曲线绘制吸取18.1.2.3(11)铅、镉混合标准溶液0.00、2.50、5.00、7.50、10.00、12.50mL于50mL容量瓶中,用0.1molL HCl 溶液或0.1molL-1HNO;溶液定容,即为p(Pb)0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5ggmL-1铅标准系列溶液和p(Cd)分别为0.0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25g*mL--镉标准系列溶液。
将上述定容后的标准系列溶液转入预先盛有0.1molL-HCl溶液50mL 的6个250mL分液漏斗中,按18.1.2.4,(3)步骤进行萃取。以甲基异丁酮试剂调节仪器零点,与样品同样条件上机测定,读取吸收值,绘制工作曲线。
结果计算(注4)

注释
注1.含有机物过多的土壤,应增加王水量,使大部分有机物消化完全,再加高氯酸,否则加高氯酸会发生强烈反应,致使瓶中内容物溅出,甚至发生爆炸,分析时务必小心。
注2.样品消煮时温度不能太高,温度超过250时,高氯酸会大量冒烟,使样品中铅、镉损失。
注3.样品经高氯酸消化并蒸至近干后,土粒若为深灰色,说明有机物质尚未消化完全,应再加高氯酸重新消解至土样呈灰白色。
注4.铅、镉、镍平行测定结果允许相对相差10%。
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