二苯碳酰二肼光度法測(cè)定土壤中總鉻

喻 秀，張思維，王麗敏，王 艷

（四川省成都市食品藥品檢測(cè)中心,四川成都 610065）

二苯碳酰二肼光度法測(cè)定土壤中總鉻

喻 秀，張思維，王麗敏，王 艷

（四川省成都市食品藥品檢測(cè)中心,四川成都 610065）

采用二苯碳酰二肼比色法測(cè)定土壤中總鉻,改進(jìn)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法中的消解條件,通過階梯性升高消解用電熱板表面溫度,使土壤樣品消解盡量完全,達(dá)到完全消解的目的,提高測(cè)定樣品的準(zhǔn)確度和精密度,滿足環(huán)境土壤中總鉻測(cè)定的要求。本方法在0～10 mg·L-1范圍內(nèi)線性良好,線性回歸方程為y=0.012 97χ-0.002 26,相關(guān)系數(shù)為0.999 21。按試驗(yàn)方法對(duì)空白溶液連續(xù)測(cè)定11次,計(jì)算得到方法的檢出限為0.027 mg· kg-1,土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定結(jié)果偏差范圍為2.0～4.5 mg·L-1。

土壤；總鉻；二苯碳酰二肼光度法

自然土壤中平均含鉻（Cr）50～100 mg· kg-1,土壤Cr污染主要來自鉻礦和金屬冶煉、電鍍、制革等工業(yè)廢水、廢氣和廢渣。Cr3+多以氫氧化物或氧化物的形態(tài)存在,不溶于水,一般不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,但Cr6+在堿性條件下以CrO4

2-形態(tài)存在,溶于水,在土壤中遷移擴(kuò)散能力較強(qiáng),不僅污染土壤,還會(huì)通過土壤遷移而污染地下水［1］。鉻渣污染在全國二十多個(gè)省市都有報(bào)道。Cr是人體必需的微量元素,適量攝入有益于人體健康,同時(shí)鉻又是嚴(yán)重危害人體健康的有害元素,尤其以六價(jià)鉻危害最為嚴(yán)重［2］。六價(jià)鉻在體內(nèi)有蓄積作用,并能影響體內(nèi)的氧化還原過程和水解過程。鉻與蛋白質(zhì)結(jié)合能抑制一些酶的活性,還可促進(jìn)維生素C氧化,使血紅蛋白變性從而降低紅細(xì)胞的攜氧能力。六價(jià)鉻又是致突變物質(zhì),Ames試驗(yàn)和骨髓細(xì)胞微核試驗(yàn)都呈現(xiàn)陽性結(jié)果。

關(guān)于土壤中鉻的檢測(cè)相關(guān)報(bào)道［3-8］較多,標(biāo)準(zhǔn)分析方法中只有土壤中總鉻的測(cè)定［9］。通過采用二苯碳酰二肼比色法,對(duì)幾百批稻米、小麥、玉米、紅薯、馬鈴薯產(chǎn)地土壤樣品的總鉻進(jìn)行測(cè)定,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。筆者從土壤的消解方法出發(fā),詳細(xì)介紹了消解過程,供實(shí)際工作參考。

l 材料與方法

1.1 試劑及儀器

試劑硝酸、硫酸、磷酸、高錳酸鉀、疊氮化鈉、重鉻酸鉀、二苯碳酰二肼均為優(yōu)級(jí)純。Ess-1、 Ess-4土壤基準(zhǔn)物質(zhì),從環(huán)境監(jiān)測(cè)總站購入。

鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液。稱取0.282 9 g經(jīng)110℃烘干2 h的重鉻酸鉀于小燒杯中,加入少量水溶解,無損移入1 L容量瓶中,用水定容,此溶液即為含量100 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液。

二苯碳酰二肼溶液。稱取二苯碳酰二肼0.25 g溶于100 m L乙醇溶液。

混合酸溶液。按照HNO3∶H2SO4∶HPO43∶1∶1體積比配置適量混合酸溶液。

UV-2450型分光光度計(jì),日本島津公司；TGL-16M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī),湘儀離心機(jī)儀器公司；EH45-A,Lab Tech電熱板。

1.2 土壤樣品的制備

稱取通過0.149 mm篩孔的風(fēng)干試樣0.45 g（精確至0.000 1 g）于100 m L三角瓶中,加幾滴超純水濕潤(rùn)樣品,加10 m L混合酸搖勻,蓋上表面皿,置于電熱板上（不加熱）,浸泡過夜。加熱電熱板,控制溫度220℃消解2 h,本過程有大量紅色氣體逸出。2 h后,電熱板表面溫度以10℃·h-1逐漸升至280～300℃,至三角瓶中土樣變白并出現(xiàn)大量白煙時(shí),取下三角瓶冷卻至室溫。

如果有些樣品未能變白,將三角瓶取下,冷至室溫,再加入1 m L硝酸,加熱至300℃,保持1 h,若土樣未變白,再重復(fù)上述操作,加入硝酸直到土壤樣品完全變白。用超純水沖洗表面皿和三角瓶,將三角瓶中樣品無損轉(zhuǎn)入50 m L容量瓶中,若三角瓶?jī)?nèi)樣品附著在內(nèi)壁時(shí)加少量超純水在超聲波清洗儀中超聲15～30 s,加水定容至刻度,搖勻,靜置溶液澄清,同時(shí)做空白試驗(yàn)。

1.3 土壤樣品的測(cè)定

準(zhǔn)確吸取5.0 m L澄清溶液（若溶液渾濁需要離心）于25 m L比色管中,加1～2滴高錳酸鉀溶液（1 g·L-1）至溶液呈紫紅色,至沸水浴煮沸15 min,若紫紅色褪去,再補(bǔ)加1滴高錳酸鉀溶液,至紫色不褪,搖勻。趁熱少量滴加疊氮化鈉溶液（1 g·L-1）,迅速充分搖勻至紫紅色剛好消失,將比色管置于冷水中冷卻。加1 m L磷酸溶液搖勻,加水定容至刻度。加2 m L二苯碳酰二肼溶液,迅速搖勻。5 m in后,用3 cm比色皿于波長(zhǎng)540 nm處,以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的零濃度為參比調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)比色,讀取吸光度值。

1.4 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別準(zhǔn)確吸取1.0 mg·L-1的Cr標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0 m L于25 m L比色管中,加1 m L（1+1）磷酸溶液、0.25 m L（1+1）硫酸溶液,搖勻。加1～2滴高錳酸鉀溶液至溶液呈現(xiàn)紫紅色,至沸水浴煮沸15 min,若紫紅色褪去,再補(bǔ)加1滴高錳酸鉀溶液至紫色不褪,搖勻。趁熱滴加疊氮化鈉溶液,迅速充分搖勻至紫紅色剛好消失,將比色管置于冷水中冷卻,加水定容至刻度即為鉻的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。加2 m L二苯碳酰二肼溶液,迅速搖勻。5 m in后,與試樣同條件比色,讀取吸光度值,繪制校準(zhǔn)曲線。

1.5 計(jì)算

ω=m1×D/M。

式中：ω為土壤中Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（mg· kg-1）；m1為從校準(zhǔn)曲線上查得的Cr含量（μg）；D為分取倍數(shù),定容體積/分取體積,本方法為50/5；M為試樣質(zhì)量（g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 工作曲線和檢出限

標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度分別為0.0,1.0,2.0,4.0, 8.0,10.0μg,線性回歸方程為y=0.012 97χ-0.002 26,相關(guān)系數(shù)為0.999 21。按試驗(yàn)方法對(duì)空白溶液連續(xù)測(cè)定11次,計(jì)算得到方法的檢出限為0.027 m L·L-1。

2.2 樣品分析

采用二苯碳酰二肼分光光度法對(duì)土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)試（表1）。

表1 土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定

表1說明,二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí),其結(jié)果均在土壤標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品的含量越高,測(cè)定值越低。造成測(cè)定值偏低的原因,一是疊氮化鈉使高錳酸鉀褪色時(shí),加入過量的疊氮化鈉；二是加入二苯碳酰二肼乙醇溶液時(shí)沒有及時(shí)搖動(dòng),造成局部有機(jī)溶劑過量,而使Cr6+部分被還原為Cr3+；三是土壤樣品消解不完全或轉(zhuǎn)移定容樣品時(shí)有損失。

3 小結(jié)

本文在農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)“土壤總鉻的檢測(cè)”基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,對(duì)消解條件進(jìn)行深入探討,通過階梯性升高消解用電熱板表面溫度,使土壤樣品消解盡量完全,達(dá)到完全消解的目的。提高了測(cè)定樣品的準(zhǔn)確度和精密度,滿足環(huán)境土壤中總鉻測(cè)定的要求。

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（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S 158.2

B

0528-9017（2014）03-0406-02

文獻(xiàn)著錄格式：喻秀,張思維,王麗敏,等.二苯碳酰二肼光度法測(cè)定土壤中總鉻［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014（3）：406-407.

2013-10-21

喻 秀（1981-）,女,滿族,遼寧撫順人,工程師,碩士,從事農(nóng)產(chǎn)品及產(chǎn)地土壤樣品分析工作。E-mail：yuxiu713@163.com。