土壤樣品中氯元素測試方法驗證

郭靖宜

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責任公司 遼寧 沈陽 110032）

前 言

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人類開始研究土壤樣品中不同元素對植物生長產(chǎn)生的影響，其中適量的氯元素對植物的生長會產(chǎn)生有利的影響。測定土壤樣品中氯元素的方法有很多，分光光度法[1]、原子吸收分光光度法[2]、離子選擇色譜法[3～4]、X 射線熒光光譜法等[5～7]，其中分光光度法因其對實驗用水與實驗環(huán)境控制較嚴，容易污染，且分析步驟繁瑣，不適用于快速、批量的分析樣品，采用粉末壓片-X 射線熒光光譜法測定樣品時，壓片方法簡單，抗干擾能力強，測試準確度高，最重要的是可以快速、批量的分析樣品，因此在測定多目標土壤樣品中氯元素時常采用粉末壓片-X 射線熒光光譜法[8～10]。

1 實驗部分

1.1 儀器以及藥品試劑

優(yōu)級純硝酸、優(yōu)級純硫酸、碳酸鈉溶液（10%）、硫氰酸汞（0.3‰乙醇溶液）、硫酸高鐵銨（30%）、高錳酸鉀溶液（5‰）、8-羥基喹啉（5‰）、聚乙烯樹脂圓環(huán)、擴散皿（45mm×25mm），氯標準貯備液ρ=1.00μg·mL-1。

VIS-723N 型紫外可見分光光度計，北京北分瑞利分析儀器公司；BP-1 型粉末自動壓樣機，丹東北苑儀器設(shè)備有限公司；理學ZSX PrimusⅡ型X 射線熒光光譜儀，日本理學株式會社。

X 射線熒光光譜儀設(shè)置條件見表1。

表1 X 射線熒光光譜儀設(shè)置條件Table 1 The setting conditions for X-ray fluorescence spectrometer

1.2 分析步驟

將分析樣品放在烘箱中，于105℃恒溫3h，取出冷卻至室溫，置于干燥器中備用。

（1）X 射線熒光光譜法

稱取4.0g 待測樣品，將樣品置于聚乙烯樹脂圓環(huán)內(nèi)，用粉末自動壓樣機在高壓下將樣品制成待測樣品，將待測樣品放在儀器進樣盤中，在設(shè)置好的儀器條件下進行測試，處理分析結(jié)果。

（2）膜擴散-分光光度法

在擴散皿頂蓋毛玻璃吸收面滴加0.10mL 碳酸鈉溶液，放入105℃烘箱中烘干，取下，稱取0.1～1.0g試樣于擴散皿中，加入3mL（1+1）硫酸，立即蓋緊，輕搖試樣與硫酸混勻，放入烘箱中于105℃保溫3h，取出，將頂蓋上的碳酸鈉洗入25mL 比色管中，用水稀釋至15mL,加入1.5mL 的Hg（SCN）2溶液，搖勻，加入4.0mL 硫酸高鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，同時按上述操作過程制作標準曲線（0μg·mL-1、0.40μg·mL-1、0.80μg·mL-1、1.60μg·mL-1、3.2μg·mL-1、6.4μg·mL-1），放置20min 后，于紫外可見分光光度計上，在波長460nm 處，用3cm 比色皿測量吸光度[11]。

2 結(jié)果討論

2.1 兩種分析方法的檢出限

按照土壤樣品中分析質(zhì)量管理規(guī)范的要求，使用兩種分析方法分別按方法規(guī)定條件平行測定12次樣品空白，并計算X 熒光光譜法與膜擴散-分光光度法的標準偏差，方法的檢出限以3 倍的標準偏差表示，X 射線熒光光譜法與膜擴散-分光光度法的檢出限分別為7.3μg·g-1和5.6μg·g-1。

2.2 兩種分析方法準確度與精密度

表2 X 射線熒光光譜法的準確度與精密度（n=12）Table 2 The accuracy and precision of X-ray fluorescence spectrometry（n=12）

表3 膜擴散-分光光度法的準確度與精密度（n=12）Table 3 The accuracy and precision of membrane diffusionspectrophotometry（n=12）

按照土壤樣品分析質(zhì)量管理規(guī)范的要求，選擇12 種不同類型的國家一級標準物質(zhì)，分別采用X 射線熒光光譜法與膜擴散-分光光度法在相應(yīng)的儀器條件下平行測定12 次，然后計算兩種分析方法的對數(shù)誤差（ΔlgC）與相對標準偏差（RSD），X 射線熒光光譜法的準確度與精密度見表2，膜擴散-分光光度法的準確度與精密度見表3，由表2 與表3 的結(jié)果可知，兩種分析方法測定低含量的氯時，它們的準確度、精密度均能滿足土壤樣品分析規(guī)范的要求。用兩種分析方法同時測定樣品中高含量的氯時，如果氯含量高于5100μg·g-1，則X 射線熒光光譜法的分析精密度不能滿足規(guī)范的要求。

3 結(jié) 論

本文采用X 射線熒光光譜法與膜擴散-分光光度法兩種方法同時測定土壤樣品中的氯含量，當樣品中氯含量小于5100μg·g-1時，兩種分析方法的分析結(jié)果均能滿足土壤樣品中地質(zhì)調(diào)查規(guī)范的要求，當樣品中氯含量大于5100μg·g-1時，X 射線熒光光譜法的分析結(jié)果不能滿足規(guī)范需要。膜擴散-分光光度法對實驗環(huán)境與藥品試劑等要求嚴格，樣品分析步驟繁瑣，而X 射線熒光光譜法，樣品粉末壓片簡單，樣品分析速度快，并且可以同時分析多個元素，考慮到土壤中樣品含量大部分都小于5100μg·g-1，因此在實際工作中主要采用X 射線熒光光譜法進行樣品分析，當樣品中氯含量高于5100μg·g-1時，采用膜擴散-分光光度法進行樣品分析，從而達到快速批量節(jié)約成本的目的，為單位創(chuàng)造較好的經(jīng)濟效益。