淺談土壤濕法消解測試重金屬含量

徐麗 項厚生 王濤 高偉

（江蘇國測檢測技術有限公司 江蘇蘇州 215300）

土壤的成分以及結構比較復雜，測試土壤中的重金屬含量必須對土壤進行消解，我們常用到的就是濕法消解。日常分析中我們會遇到各種各樣的問題，本文就我們日常出現的問題做一些簡單的總結，提出一些個人看法。

1 前處理方法

1.1 試樣的制備

國家標準中濕法消解是“用水濕潤后加入10ml鹽酸，于通風櫥內電熱板上低溫加熱，是樣品初步分解，當蒸發至約剩3ml時，取下稍冷，然后加入5ml硝酸，5ml氫氟酸，3ml高氯酸，加蓋后于電熱板上中溫加熱1h左右，然后開蓋，繼續加熱除硅。用水沖洗坩堝蓋和內壁，并加入1ml硝酸溶液溫熱溶解殘渣。將溶液轉移至25ml容量瓶中，冷卻后定容，搖勻備測。”

1.2 實驗器皿

國家標準中提到用消解的器皿是聚四氟乙烯坩堝，聚四氟乙烯材質的實驗器皿耐高溫，比較適合土壤消解，而且聚四氟乙烯坩堝帶蓋子，密封消解會使消解的效果更好。但是需要注意的是每次開蓋的時候會發現有部分消解液凝結在蓋子上面，因此我們在開蓋的時候需要讓蓋上面的消解液流入坩堝中，以免樣品損失導致實驗結果偏低。

1.3 溫度控制

標準中先用低溫加熱初步分解樣品，然后中溫加熱。鹽酸的沸點在110℃左右，因此本人覺得初步分解的溫度最好在110℃左右比較好，這樣可以避免溫度過高產生爆沸的現象。接下來加入硝酸、氫氟酸和高氯酸后中溫加熱，可是中溫加熱的溫度多少比較合適,加好三個酸后從110℃慢慢加熱到中溫消解效果好還是先把電熱板加熱到中溫再把加好酸的樣品放上去,經過多次實驗發現前者的效果比后者的效果好；通過參考一些文獻資料，覺得中溫溫度最好控制在200℃~250℃這個范圍內消解的效果更佳。

1.4 實驗用酸控制

標準中先用鹽酸初步分解，然后加入硝酸、氫氟酸和高氯酸消解，最后用硝酸定容。在剛開始的時候加入少量的水潤濕樣品就好，水量多了就會稀釋了鹽酸，影響初步消解的效果。后面加入硝酸、氫氟酸和高氯酸加蓋中溫加熱，本人覺得把酸一起加入消解的效果比較差，坩堝內壁上面很容易沾上一圈土壤中難消解有機質，后面需要多次循環加酸。在實驗的過程中，我們先加入硝酸，溫度控制在180℃左右消解，消解15min左右，稍冷后加入氫氟酸和高氯酸，且溫度需要升高到200℃~250℃這個范圍內加蓋消解1h。本人多次實驗發現按照這樣的加酸以及升溫的方法樣品消解的時間縮短了很多，內壁上也不容易產生有機質，即使有量也是很少的，如果再加入高氯酸很容易就除去有機質了。當樣品消解液呈現白色或淡黃色的粘稠物的時候加入1ml的硝酸，并用高純水沖洗坩堝蓋以及坩堝內壁，最后放在電熱板上加熱至微沸。冷卻后定容。

2 測試儀器

國家標準基本上使用的是分光光度法比較多。電感耦合等離子體發射光譜儀是在熱能的作用下，樣品蒸汽（火焰）中的基態原子吸收了能量，最外層的電子產生躍遷，從低能態躍遷到較高能態，它就成為激發態原子。激發態原子很不穩定，當它回到基態時，這些能量以熱或光的形式輻射出來，成為發射光譜，測出發射光波的強度，求出樣品中待測元素的能量。因此，發射光譜的靈敏度取決于樣品蒸汽中激發態原子的濃度。

原子吸收分光光度計是基于從光源輻射出待測元素的特征光波，通過樣品的蒸汽（火焰）時，被蒸汽中待測元素的基態原子所吸收，由輻射光波強度減弱的程度，求出樣品中待測元素的含量，因此，吸收光譜的靈敏度取決于樣品蒸汽中基態原子的濃度和元素的激發能。從檢出限的角度考慮的話優先選擇電感耦合等離子體發射光譜儀，但有些元素的含量很低的時候我們還是選擇石墨爐原子吸收分光光度計，比如鎘。原子吸收是單一吸收譜，電感耦合等離子體發射光譜儀是所有元素的吸收譜，多個元素測試的時候可以選擇電感耦合等離子體發射光譜儀。因此，在測試儀器選擇方面可以根據個人需要擇優選擇。

3 結語

土壤成分復雜，我們在工作中可以不斷優化消解過程，擇優選擇測試儀器。消解過程中用到的都是強酸，加熱還會產生其他有毒物質，因此我們需要在通風櫥中操作，并做好安全防護工作。

[1]嚴平川，陳琨.濕法消解土壤過程的技術細節探討.河湖水生態水環境專題論壇論文集，2011.

[2]李海峰，王慶仁，朱永官.土壤重金屬測定兩種前處理方法的比較.環境化學，2006.10-8-109.

[3]李曉燕.現代儀器分析.化學工業出版社，2008.08.01.