土壤中痕量金快速前處理的ICP-MS 測定

石天平，梁述廷

（安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所，安徽合肥230001）

隨著土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)的大規(guī)模展開，土壤中痕量金測定工作量越來越大。目前土壤中金的測定方法有化學(xué)光譜法、原子吸收法、分光光度法、催化極譜法及ICP-MS 法，但不管使用哪種方法都離不開繁瑣的前處理步驟，其中以活性炭、泡沫塑料富集[1-2]技術(shù)較為成熟。在前處理中大多采用王水溶礦，定容澄清，分取清液，泡沫塑料吸附，硫脲解脫再稀釋后上機(jī)檢測。這些處理過程不但步驟多，耗時(shí)長，不利于大批量生產(chǎn)，同時(shí)經(jīng)過分取和稀釋影響了方法的檢出限，特別是對(duì)低背景地區(qū)檢測較為困難。本文方法采用在200 mL 三角瓶中王水溶礦，不需分液，直接泡沫吸附，用0.05%硫脲解脫，不需分液稀釋，直接上機(jī)檢測，極大地提高了分析速度，同時(shí)也降低了分析檢出限，方法快速、有效，適用于批量生產(chǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑與器皿

0.05 %硫脲水溶液：稱取0.5 g（分析純）于250 mL燒杯中，加100 mL 去離子水加熱溶解，轉(zhuǎn)入1 L 容量瓶中，定容備用。

金標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取光譜純金粉0.100 0 g 于50 mL 燒杯中,加王水20 mL，沸水溶解，轉(zhuǎn)入1 000 mL 容量瓶中，沖至刻度搖勻，此溶液為100 μg/mL，逐級(jí)稀釋至5 ng/mL 工作溶液。內(nèi)標(biāo)10 ng/mL Re，購于美國熱電元素公司。

泡沫塑料：市售聚氨酯泡沫塑料，10%HCl 浸泡24 h 洗凈，剪成Ф1 cm×2 cm 的圓柱狀，用水洗凈晾干備用；200 mL 三角瓶；10 mL 比色管。

1.2 主要儀器及工作條件

Thermo X series 2 ICP-MS（美國熱電元素公司）；振蕩器；電熱恒溫水浴鍋。

儀器工作條件見表1。

表1 儀器工作條件

1.3 金標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別取1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL、10.0 mL、50.0 mL 標(biāo)準(zhǔn)工作液置于三角瓶中與樣品作一樣條件處理，上機(jī)測定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 實(shí)驗(yàn)步驟

稱取10 g 樣品于瓷舟中，在650℃馬弗爐中焙燒2 h，冷卻后移入200 mL 三角瓶中，加少許水濕潤，加入新配制的王水30 mL 于電熱板上加熱1 h，取下，加入適量水及一小塊泡沫塑料，在振蕩器上振蕩40 min，取出泡沫洗滌干凈，放入10 mL 比色管中加入5 mL 0.05%硫脲水溶液于沸水中加熱30 min，擠壓泡沫塑料至干棄之，此解脫液待測。

2 結(jié)果與討論

2.1 不需分液，直接泡沫吸附

通常樣品分解后要加水定容，加沉淀劑澄清，分液富集。該方法樣品在三角瓶中分解后直接加一小塊泡沫塑料吸附，用兩種方法分別對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行測試，對(duì)比結(jié)果如表2。由表2 可見，結(jié)果沒有差別，這就省了兩道工序，節(jié)省了大量時(shí)間，極大地提高了分析速度。

表2 樣品分析結(jié)果

2.2 用0.05% 硫脲解脫，不需稀釋，直接上機(jī)檢測

泡沫塑料富集后一般用0.5%硫脲水溶液解脫，分液稀釋，上機(jī)檢測，這就直接降低了待測元素濃度。本方法選擇國家一級(jí)標(biāo)樣GAu-2 及GAu-10，分別用0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1.0%5 mL 硫脲水溶液解脫,解脫液直接上機(jī)檢測，結(jié)果見表3。從檢測結(jié)果看，選擇0.05%5 mL 硫脲水溶液解脫較為合適，這就避免了分液稀釋的麻煩，同時(shí)沒有降低待測元素濃度。

表3 標(biāo)樣分析結(jié)果

2.3 方法檢出限

按照該方法的實(shí)驗(yàn)步驟處理12 份空白溶液，上機(jī)檢測，計(jì)算出檢出限為0.12 ng/g,大大低于1∶25 萬土壤樣品化學(xué)成分分析要求。

2.4 方法精密度

對(duì)國家一級(jí)標(biāo)樣GAu-2、GAu-10 及GAu-11 進(jìn)行10 次測定，計(jì)算精密度見表4，滿足試驗(yàn)要求。

表4 方法精密度

2.5 方法準(zhǔn)確度

分別對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GAu-2 及GAu-10 進(jìn)行6 次平行測定，計(jì)算平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的相對(duì)誤差，結(jié)果見表5，均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

表5 方法準(zhǔn)確度

3 結(jié)論

本方法采用王水溶礦，硫脲解脫后不需分液稀釋，直接上機(jī)檢測，極大地提高分析速度，同時(shí)也降低了分析檢出限，方法快速、有效，適用于批量生產(chǎn)。

本方法在我所近幾年農(nóng)業(yè)土壤調(diào)查、環(huán)境評(píng)價(jià)中得到廣泛運(yùn)用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。