標準加入法測定土壤中有效鉬含量

袁嘉偉

(廣州質量監督檢測研究院 建材消防檢驗部，廣東 廣州　511447))

鉬是植物必需的微量營養元素,它在植物體內參與氮元素循環,具有增強植物光合作用和提高植物抗旱、抗寒及抗病能力的作用。但是，土壤中有效鉬含量過高，又會導致植物生長發育不良等不良影響。因此，對土壤中有效鉬的測定研究具有重要意義。土壤有效鉬的測定方法有許多，如分光光度法、石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)、電感耦合等離子體質譜法ICP-MS等等[1-2]。其中，伏安極譜法具有操作簡單、靈敏度高、測定結果穩定等特點，被廣泛應用[3-4]。本文主要對標準加入法測定土壤有效鉬的方法進行探討并加以討論，旨在為土壤中有效鉬的測定提供一個可行的測試方法和理論依據。

1　實驗部分

1.1　標準加入法

標準加入法又稱為添加法或增量法，是將一定量體積的標準溶液加入到已知體積的待測樣品試液中，根據加入標準溶液的體積和電動勢的變化，測得樣品量和標準樣品量的總響應值，進行定量分析，進而計算出被測離子的活度[5-6]。其要點是在測定原始樣品的電流變量后，添加微量Mo標準溶液，在不影響體積的情況下，測定添加標準溶液后的電流變量，進而計算出被測離子的濃度值[7]。

1.2　儀器和設備

797伏安極譜儀、恒溫往復振蕩器、電熱板、與極譜儀配套的高型燒杯。

1.3　測試步驟

1.3.1按規定制備通過2mm孔徑篩的風干土壤樣品

1.3.2稱取土壤樣品5.00g于200mL聚乙烯塑料瓶中，加入50mL草酸-草酸銨浸提劑，蓋緊瓶塞，在20～25℃條件下，振蕩30min[振蕩頻率(180±20)r/min]后，放置10h，干過濾，棄去最初濾液。

1.3.3

吸取1.00mL濾液于高型燒杯中，于通風櫥內電熱板上低溫蒸發至干。取下燒杯，向蒸干的殘渣中依次加入2mL硝酸(優級純)、4滴高氯酸(優級純)和2滴硫酸(優級純)，然后置于通風櫥內已預熱的電熱板(溫度約250℃)上，加熱至白煙消失，取下燒杯冷卻。依次加入1mL 2.5mol/L硫酸溶液、1mL 0.5mol/L苯羥乙酸溶液、8mL飽和氯酸鉀(優級純)溶液，搖勻，30min后用極譜儀測定[8]。

1.3.4

不加土壤樣品，取1mL草酸-草酸銨浸提劑按1.3.3步驟做空白試驗。

1.4　計算方法

土壤中有效鉬含量ω(mg/kg)=(VA測得結果μg/L-空白值μg/L)÷(1000μg/mg)×(0.01L)×50mL÷1mL÷(稱量土壤樣品重量kg)

說明：VA測得結果μg/L——由軟件上讀取的結果，也就是10mL消解液中鉬的濃度；

空白值μg/L——1mL草酸-草酸銨溶液消解后測得的結果；

1000μg/mg——把μg轉化為mg；

0.01L——10mL消解液；

50mL——50mL浸提液；

1mL——取1mL濾液；

稱量土壤樣品重量kg——稱量土壤樣品重量用kg表示。

1.5　空白樣品與標準樣品測定

1.5.1空白樣品測定

按要求測量樣品的空白值,取1mL草酸-草酸銨浸提液進行消解后進行測量，測量結果為0.160μg/L(見圖1),重復測量兩次結果分別為0.182μg/L和0.174μg/L。計算得出空白樣品的平均值為0.172μg/L。

圖1　空白樣品

1.5.2標準樣品測定

取1mL GBW07415標準土壤樣品浸提液進行消解后測量，測量值為1.339μg/L(見圖2)，重復測量五次結果分別為1.545μg/L、1.425μg/L、1.628μg/L、1.277μg/L和1.368μg/L。

圖2GBW07415標準土壤樣品

取1mL GBW07412a標準土壤樣品浸提液進行消解后測量，測量值為3.042μg/L(見圖3)，重復測量五次結果分別為3.114μg/L、2.995μg/L、3.108μg/L、3.047μg/L和3.099μg/L。

圖3GBW07412a標準土壤樣品

2　結果分析

通過上述標準土壤樣品和空白樣品的測定，得到797伏安極譜儀給出的標準土壤樣品(GBW07415、GBW07412a)和空白樣品的測定值，根據上述土壤中有效鉬含量計算方法，即將標準土壤樣品測定值減去空白樣品測定值乘以分取倍數除以土壤樣品的稱樣量，則得出該土壤樣品中所含有效鉬Mo的含量。下面通過對標準土壤樣品的計算，得出6次重復測試的標準土壤樣品結果，見表1。查標準土壤樣品證書得，標準土壤樣品中有效鉬含量的標示值分別為(0.13±0.04)mg/kg(GBW07415)和(0.24±0.05)mg/kg(GBW07412a)。

表1　標準土壤樣品和空白樣品測試結果

表1(續)

由此可見，兩個標準土壤樣品的各6次平行測試結果均符合標準土壤樣品標示值要求，GBW07415標準土壤樣品的平均值為0.131mg/kg,GBW07412a標準土壤樣品的平均值為0.249mg/kg,相對標準偏差分別為6.07%(GBW07415)和4.39%(GBW07412a)。標準土壤樣品測試得到驗證，2個標準物質的測試結果均在不確定度范圍內。

3　結論

通過標準加入法測定標準土壤樣品中有效鉬含量，標準土壤樣品測試結果得到驗證，由此得出，標準加入法測定土壤中有效鉬含量是可行的，準確的。并且通過標準加入法多次測定標準土壤樣品有效鉬含量的研究可看出，多次的標準土壤樣品測試結果重復性好，測試結果的準確度高，6次平行測試的相對標準偏差較小。由于伏安極譜儀在極譜分析中具有很高的靈敏度，可以測出極微量的電流變化，因此,基于伏安極譜儀的標準加入法是非常適用于土壤中有效鉬含量的測定的。