土壤铅镉测定

邢台金牛矿业安全评价检测技术有限公司土壤检测作业指导书编号:JNAJ/HJ/ZY/S-01-2017第1版第0次修订标题：土壤质量铅、镉的测定第1页共3页土壤质量铅、镉的测定KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法1主体内容与适用范围1.1本作业指导书规定了测定土壤中铅、镉的碘化钾-甲基异丁基甲酮（KI-MIBK）萃取火焰原子吸收分光光度法。1.2本作业指导书的检出限（按称取0.5g试样消解定容至50ml计算）为：铅0.2mg/kg，镉0.05mg/kg。1.3当试液中铜、锌的含量较高时，会消耗碘化钾，应酌情增加碘化钾的用量。2原理采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，彻底破坏土壤的矿物晶体，使试样中的待测元素全部进入试样中。然后，在约1%的盐酸介质中，加入适量的KI，试液中的Pb2+、Cd2+与I-形成稳定的离子缔合物，可被甲基异丁基甲酮（MIBK）萃取。将有机相喷入火焰，在火焰的高温下，铅、镉化合物离解为基态原子，该基态原子蒸汽对相应的空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，测定铅、镉的吸光度。当盐酸浓度为1%~2%、碘化钾浓度为0.1mol/L时，甲基异丁基甲酮（MIBK）对铅、镉的萃取率分别是99.4%和99.3%以上。在浓缩试样中铅镉的同时，还达到与大量共存成分铁铝及碱金属、碱土金属分离的目的。3试剂本作业指导书使用的试剂除另有说明外，均使用符合国家标准的分析纯试剂和去离子水或同等纯度的水。3.1盐酸（HCL），ρ=1.19g/ml，优级纯。3.2盐酸溶液，1+1：用3.1配制。3.3盐酸溶液，体积分数为0.2%；用3.1配制。3.4硝酸（HNO3），ρ=1.42g/ml，优级纯。3.5硝酸溶液，1+1：用3.4配制。3.6氢氟酸（HF），ρ=1.49g/ml。3.7高氯酸（HCIO4）ρ=1.68g/ml，优级纯。3.8抗坏血酸（C6H8O6）水溶液，质量分数为10%。3.9碘化钾（KI），2mol/L：称取33.2gKI溶于100ml水中。3.10甲基异丁基甲酮（MIBK,(CH2)CHCH2COCH3）,水饱和溶液：在分液漏斗中放入和MIBK等体积的水，振摇1分钟，静置分层（约3分钟）后弃去水相，取上层MIBK相使用。3.11铅标准储备液，1000mg/ml。3.12镉标准储备液，1000mg/ml。3.13铅、镉标准使用液，铅5mg/L、镉0.25mg/L：用盐酸溶液（3.3）逐级稀释铅、镉标准储备液（3.11）、（3.12）配制。4仪器4.1一般实验仪器和以下仪器。4.2原子吸收分光光度计（带有背景校正装置）。4.3铅空心阴极灯。4.4镉空心阴极灯。邢台金牛矿业安全评价检测技术有限公司土壤检测作业指导书编号:JNAJ/HJ/ZY/S-01-2017第1版第0次修订标题：土壤质量铅、镉的测定第2页共3页4.5乙炔钢瓶。4.6空气压缩机，应备有除水，除油和除尘装置。4.7仪器参数不同型号仪器的最佳测试条件不同，可根据仪器使用说明书自行选择：通常本作业指导书采用的测量条件见表1.表1仪器测量条件元素铅镉测定波长（nm）通带宽度（nm）灯电流（mA）火焰性质217.01.37.5氧化性228.81.37.5氧化性5样品将采集的土壤样品（一般不少于500g）混匀后用四分法缩分至约100g。缩分后的土样经风干（自然风干或冷冻干燥）后，除去土样中石子和动植物残体等异物，用木棒（或玛瑙棒）研压，通过2mm尼龙筛（除去2mm以上的砂砾），混匀。用玛瑙研钵将通过2mm尼龙筛的土样研磨至全部通过100目（孔径0.149mm）尼龙筛，混匀后备用。6分析步骤6.1试液的制备6.1.1消解准确称取0.2~0.5g（精确至0.0002g）试样于50ml聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后加入10ml盐酸（3.1），于通风橱内的电热板上低温加热，使样品初步分解，待蒸发至约3ml左右时，取下稍冷，然后加入5ml硝酸（3.4），5ml氢氟酸（3.6），3ml高氯酸（3.7），加盖后于电热板上中温加热1h左右，然后开盖，继续加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩埚。当加热至冒浓厚高氯酸白烟时，加盖，使黑色有机物充分分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后，开盖，驱赶白烟并蒸至内容物呈粘稠状。视消解情况，可再加入3ml硝酸（3.4），3ml氢氟酸（3.6），1ml高氯酸（3.7），重复上述消解过程。当白烟再次冒尽且内容物呈黏稠状时，取下稍冷，用水冲洗坩埚盖及内壁，并加入1ml盐酸溶液（3.2）温热溶解残渣。然后全量转移至100ml分液漏斗中，加水至约50ml处。由于土壤种类多，所含有机质差异较大，在消解时，应注意观察，各种酸的用量可视消解酌情增减。土壤消解液应呈白色或淡黄色（含铁较高的土壤），没有明显沉淀物存在。注意：电热板温度不宜太高，否则会使聚四氟乙烯坩埚变形。6.1.2萃取在分液漏斗中，加入2.0ml抗坏血酸溶液（3.8），2.5ml碘化钾溶液（3.9），摇匀。然后，准确加入5.00ml甲基异丁基甲酮（3.10），振摇1~2分钟，静置分层。取有机相备测。注：由于MIBK的比重比水小，分层后可直接喷入火焰，不一定必须与水相分离。因此，在实际操作中可以用50ml比色管代替分液漏斗。6.2测定按照仪器使用说明调节仪器至最佳工作条件，测定有机相试液（MIBK）的吸光度。6.3空白试验用去离子水代替试样，采用和（6.1）相同的步骤和试剂，制备全程序空白溶液，并按邢台金牛矿业安全评价检测技术有限公司土壤检测作业指导书编号:JNAJ/HJ/ZY/S-01-2017第1版第0次修订标题：土壤质量铅、镉的测定第3页共3页步骤（6.2）进行测定。每批样品至少制备2个以上的空白溶液。6.4校准曲线参考表2在100ml分液漏斗中加入铅、镉混合标准使用液（3.13），其浓度范围应包括试样中铅、镉的浓度。然后加入1ml盐酸溶液（3.2），加水至50ml左右，以下操作同（6.1.2）。按步骤（6.2）中的条件由低到高浓度顺次测定标准溶液的吸光度。用减去空白的吸光度与对应的元素含量（ml）绘制校准曲线。表2校准曲线溶液浓度7结果的表示土壤样品中铅、镉的含量W[Pb（Cd），mg/kg]按式（1）计算：W=)1(fmcV·····················································（1）式中：------试液的吸光度减去空白试验的吸光度，然后在校准曲线上查得铅、镉的含量,mg/L;------试液（有机相）的体积，mL；-----称取试样的重量，g；------试样中的水分含量，%。8精密度和准确度多个实验用本方法分析ESS系列土壤标样中铅、镉的精密度和准确度见表3。表3方法的精密度和准确度元素实验室数土壤标样保证值mg/kg总均值mg/kg室内相对标准偏差%室间相对标准偏差%相对误差%Pb1417ESS-1ESS-323.6±1.233.3±1.323.832.73.12.25.03.70.85-1.8Cd1821ESS-1ESS-30.083±0.0110.044±0.0140.0800.0451.43.13.24.3-3.62.3cVmf混合标准溶液体积，ml0.000.501.002.003.005.00MIBK中Pb的浓度，mg/LMIBK中Pb的浓度，mg/L00.5123500.250.050.100.150.25