探究硝酸-氫氟酸-高氯酸三酸體系消解-火焰原子吸收法測定土壤中的鉻

崔永峰，張寶軍，張 凡

（1.甘肅省環境監測中心站，甘肅 蘭州 730000；2.平涼市環境監測站，甘肅 平涼 744000）

1 概述

土壤中的鉻是主要的重金屬污染物，近年來隨著制革劣質化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻、工業燃料等行業工業活動的不斷加劇，導致土壤中鉻污染越來越嚴重。土壤中的鉻經植物吸收后通過食物鏈進入人體，造成對人體健康的危害，甚至在體內富集，誘發癌癥[1]。前，土壤中的鉻測定方法主要為火焰原子吸收法，其測定鉻元素具有靈敏度高、準確性好、簡便、快捷等特點[2]。

而土壤樣品前處理方法尤為重要，它直接影響樣品測定結果的準確性和精密性，比較常用的有微波消解法、電熱板濕法消解、全自動消解儀濕法消解法等，[3]這些消解方法主要酸體系為HNO3-HFHCl、HNO3-HF-HClO4、HNO3-HF-H2O2三酸法和HNO3-HCl-HF-HClO4四酸法等。但采用HNO3-HF-HClO4三酸體系文獻較少，本文基于日常環境檢測工作經驗，采用HNO3-HF-HClO4三酸體系消解-火焰原子吸收法測定土壤中的總鉻。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

儀器：Z-2010日立原子吸收分光光度計；普利泰科60位全自動消解儀；試劑：鉻標準儲備液，1000mg/L,由國家標準物質中心提供；土壤標準物質，GBW07408（GSS-28），土壤鉻標準物質 GBW07388（GSS-32）；硝酸，氫氟酸，高氯酸均為優級純；實驗用水均為超純水。

2.2 儀器工作條件

測定波長359.3nm，燈電流7.5 mA，光譜通帶寬度1.3nm，塞曼扣背景，乙炔流量為2.5mL／min，空氣流量為15.0mL／min，信號記錄方式為峰面積。

2.3 樣品消解

稱取0.3g左右的土壤樣品 （精確至0.1mg）和GSS-8標準土樣于聚四氟乙烯消解管中，用少量水潤濕（包括樣品2個空白消解管），上機按照程序升溫步驟進行樣品消解。考慮到測定樣品量的影響，稱樣量控制在0.3～0.5g左右，避免減少稱樣量過少，分析誤差過大；而且潤濕時，加入的水量應適中，使土壤樣品浸潤即可，水量過多會降低酸液的濃度，影響樣品的消解。硝酸-氫氟酸-高氯酸三酸體系消解土壤樣品設定程序見表1。

消解液定容后，加蓋，劇烈搖勻，使可溶性殘渣全部溶解。靜止過夜，待測。

2.4 標準曲線的繪制

移取10.00mL標準儲備液于100mL容量瓶中定容，得到10mg/L標準中間液；分別取0.10mL、0.30mL、0.50mL、0.70mL、1.00標準中間液于100mL容量瓶中，加入 1%硝酸定容，得到 0.100mg/L、0.300mg/L、0.500mg/L、0.700mg/L、1.000mg/L標準曲線系列；測定吸光度，繪制成鉻標準曲線，具體見表2。

2.5 樣品測定

取消解后靜置過夜的土壤空白和土壤標準物質（GSS-28、GSS-32）上清液（不能搖勻，避免底部沉渣影響測定結果）于火焰原子吸收分光光度計上機測定。土壤樣品測定結果扣除空白吸光度后計算得到土壤中鉻的含量（mg/kg）。具體見表3。

表1 全自動消解土壤樣品設定程序

表2 鉻標準曲線檢測結果

表3 土壤空白及標準物質中鉻含量檢測結果

3 結論

1）土壤中的鉻存在于礦物的晶格之中，消解方法不當可能導致酸霧產物的夾帶揮發及可能形成的氯化鉻酰使得測定結果偏低本[4]，本文采用硝酸+高氯酸+氫氟酸三酸+火焰原子吸收法測定土壤中的鉻元素，整個過程操作簡便，消解過程中不需要添加準確性好、精密度高，可滿足日常環境檢測的工作要求。

2）本文采用的硝酸-氫氟酸-高氯酸三酸體系消解土壤樣品相比標準方法石墨電熱消解法[4]減少了鹽酸體系，而且消解過程中黑色碳化物可盡快消失，不需要補加高氯酸、硝酸。