硝酸-氫氟酸快速溶解—電感耦合等離子體質譜法測定土壤中16種金屬元素

瞿 揚

（鄭州市第47中學，河南 鄭州 450045）

本方法可以測定土壤中銅、鋅、鉻、鎘、砷、鉛、鈷、鎳、鉈、鉍、鈹、銻、釩 錳、鉬、鋰等16種元素。

1 試驗部分

（1）試劑。硝酸，北京試劑研究所BV111級密度 1.42g/ml。氫氟，酸北京試劑研究所BVIII級密度 1.16g/ml。硝酸，（1+1）。硝酸，（1+99）。

實驗所用超純水由青島富勒姆純水機提供（型號為FDY1001-UV-P），電導率不低于18.2MΩ.Cm。

標準儲備溶液：購買國家有色金屬及電子材料分析測試中心1.0mg/ml儲備液，標準校準溶液由儲備液層層稀釋而成，介質為1%硝酸，濃度水平為1、5、10、20、40、80、200、300、600、1000、1500ug/L。

儀器調諧液：Be.Ce.Fe.In.Li.Mg.Pb.U.濃度為1ug/L，購買PE公司調諧液 介質為1%硝酸。內標元素儲備液：購買購買國家有色金屬及電子材料分析測試中心1.0mg/ml Re Rh儲備液，內標元素使用液：由儲備液稀釋成10ug/ml水溶液。

（2）儀器。PE公司NexION300X ICP-MS。梅特勒-多勒多公司萬分之一分析天平（ML204型）。SH230N型重金屬消解儀。

（3）樣品。GSS-1，GSS-2，GSS-5以及GBW07103標準物質。

（4）消解過程。稱取0.1克樣品，精確至0.1mg于聚四氟乙烯消解管中，加少許超純水潤濕，用移液管加5毫升硝酸和1毫升氫氟酸，輕微搖勻，蓋上蓋子，將消解管置于消解儀中，升溫150度（爐溫實際為140度），加熱回流4小時，取下蓋子再加熱1小時，（中間搖動2次）取下冷卻，加1：1硝酸1毫升，用少許超純水沖洗管壁，蓋上蓋子，加熱10分鐘，取下冷卻，轉入50毫升塑料容量瓶中，加入一定量內標溶液（濃度為75-150ug/L），用超純水定容至刻度。

（5）儀器工作條件

表1 儀器工作條件

（6）內標元素的設定。鉛鉍鉈以Re為內標其余元素以Rh為內標。

（7）測定。按照儀器操作步驟進行操作。預熱30分鐘，用調諧液進行優化至最佳狀態，采用Ked模式進行測定，輸入樣品信息，定量報告模式直接輸出分析結果[1]。

2 結果與討論

（1）精密度和準確度。對土樣壤標樣GSS-1，GSS-2，GSS-5，GBW07103各進行6次測試，分析結果見表2、表3。

表2 GSS-1 分析結果（6次分析平均值mg/kg）

標示值 35 2．5 86 62 1760 14．2 20．4 21 680回收率%102．799．7100．4100．499．799．2100．2105．3100．0元素 As Mo Cd Sb Tl Pb Bi結果 32．52 1．52 4．26 0．88 1．03 101．12 1．05精密度 7．84 16．03 7．11 11．66 10．03 3．83 18．13標示值 34 1．4 4．3 0．87 1 98 1．2回收率% 95．7 108．6 99．1 101．3 102．6 103．2 87．5

表3 GSS-2 分析結果（6次分析平均值mg/kg）

（2）檢出限。目前，國標中土壤多金屬元素的分析的前處理為四酸分解（硝酸-鹽酸-氫氟酸-高氯酸）,推薦的消解方式為：微波消解和電熱板消解，這兩種方法能把絕大多數土壤樣品消解完全，得到澄清的溶液，在實際操作過程中存在用時較長，試劑用量大且品種多，高氯酸對部分金屬元素存在質譜干擾，由于這些因素，導致土壤樣品的檢測周期長，成本高，另一方面結果重復性差。

消解時間：做過2-5小時的消解時間試驗，發現4小時以下，部分元素結果偏低，最后確定蓋蓋消解4小時，開蓋消解1小時以達到飛硅和去除大部分氫氟酸。標樣GSS-5有部分沉淀，不影響分析結果。

碰撞氣流量：試驗了碰撞氣流量在3ml/min,4.5ml/min,5.2ml/min時三個試驗，流量在3ml/min4ml/min.時，多原子離子干擾無法去除，結果不穩定，5.2ml/min能有效去除多原字離子干擾，結果穩定，靈敏度雖然有所降低，但能滿足土壤檢測的要求。

從表2，表3的分析結果：采用快速消解法消解土壤樣品，精密度在1%-17%之間，回收率在84-116之間，對于含量在1mg/kg以上的樣品準確度和精密度都較高，本方法的檢出限是在本儀器條件下，稱樣0.1克，定容至50毫升時，按照HJ166-2010規定測定的結果，本方法也可以用于含桂體巖石礦物中上述元素的分析。