微波消解
——?dú)浠锇l(fā)生原子熒光法測(cè)定土壤中硒

段玲敏，施白妮，程常磊

（云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院，云南 昆明 650216）

硒元素作為人類及動(dòng)物體內(nèi)必需的微量元素，經(jīng)科學(xué)研究結(jié)論表明，癌癥的發(fā)生與血硒含量的高低有著密切的關(guān)系。但現(xiàn)如今關(guān)于如何能將土壤中硒元素的多少測(cè)定準(zhǔn)確無(wú)公認(rèn)的方法，且相關(guān)文獻(xiàn)資料相對(duì)匱乏。因此，如何能將土壤中的硒準(zhǔn)確且快速的檢測(cè)方法具有實(shí)際意義，掌握一個(gè)實(shí)用的方法不僅可以指導(dǎo)地區(qū)性農(nóng)作物的種植，且對(duì)地區(qū)土地污染情況進(jìn)行普查[1]。

現(xiàn)如今主要用于測(cè)硒的傳統(tǒng)方法主要有：二氨基萘熒光光度法、火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法、電化學(xué)法、原子吸收分光光度法、氣相色譜法等。不同的方法針對(duì)對(duì)象也不同[2]。而針對(duì)低含量的物質(zhì)一般采用二氨基萘熒光光度法進(jìn)行檢測(cè)，此方法適用范圍不僅比較狹窄且合成該試劑的原材料具有較強(qiáng)的致癌性；電化學(xué)法在檢測(cè)過(guò)程中干擾性較嚴(yán)重，檢測(cè)結(jié)果可靠性較低；氣相色譜法檢測(cè)過(guò)程中靈敏性及選擇性雖然較好，但其操作過(guò)程卻很繁瑣；本文主要以原子熒光法檢測(cè)土壤中的硒，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，操作方便，靈敏度及準(zhǔn)確性相對(duì)較好。

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

（1）適用范圍。本方法適用于土壤中硒、銻的測(cè)定。稱取樣品量為0.50g時(shí)，本方法測(cè)定硒、銻的檢出限為0.01mg/kg，測(cè)定下限為0.04mg/kg。樣品經(jīng)微波消解后試液進(jìn)入原子熒光分光光度計(jì)，在硼氫化鉀還原作用下，生成硒化氫和銻化氫氣體。在氬氫火焰中形成基態(tài)原子，在元素?zé)舭l(fā)射光的激發(fā)下產(chǎn)生原子熒光，原子熒光強(qiáng)度與試液中元素含量成正比。

（2）試劑和材料。本方法所用試劑均為優(yōu)級(jí)純及更高純度，水為GB/T6682-2008規(guī)定的二級(jí)水；鹽酸：ρ=1.19g/mL；硝酸：ρ=1.42g/mL；硼氫化鉀溶液：20g/L；稱取0.5g氫氧化鉀放入盛有100mL蒸餾水的燒杯中，玻璃棒攪拌待完全溶解后再加入稱好的2.0g硼氫化鉀，攪拌溶解。此溶液使用當(dāng)日配制。也可以用氫氧化鈉和硼氫化鈉配制硼氫化鈉溶液。硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：ρ=100mg/L購(gòu)買市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，或稱取0.1g高純硒粉，置于100mL燒杯中，加20mL硝酸低溫加熱溶解后冷卻至室溫，移入1000mL容量瓶中，實(shí)驗(yàn)用水定容至刻度，混勻。硒標(biāo)準(zhǔn)中間液：ρ=1.00ug/mL：移取硒標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00mL，置于500mL的容量瓶中，加入100mL鹽酸，用實(shí)驗(yàn)用水定容至標(biāo)線，混勻。載氣和屏蔽氣：氬氣（純度≥99.9%）。

（3）儀器和設(shè)備。微波消解-氫化物發(fā)生原子熒光法采用原子熒光光譜儀，具硒的元素?zé)?；感量?.1mg的天平；配有聚四氟乙烯消解內(nèi)罐的微波消解儀；恒溫干燥箱；控溫電熱板、控溫趕酸儀；其他實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備。

2 實(shí)驗(yàn)部分

（1）試樣消解。準(zhǔn)確稱取0.1g～0.5g經(jīng)風(fēng)干、研磨至粒徑小于0.149mm的土壤樣品置于溶樣杯中，用少量實(shí)驗(yàn)用水潤(rùn)濕。在通風(fēng)廚中，先加入6mL鹽酸，再慢慢加入2mL硝酸，混勻使樣品與消解液充分接觸。將消解罐裝入消解罐支架后放入微波消解儀的爐腔中，確認(rèn)主控消解罐上的溫度傳感器及壓力傳感器均已與系統(tǒng)連接好。按照表1推薦的升溫程序進(jìn)行微波消解，程序結(jié)束后冷卻。待罐內(nèi)溫度降至室溫后在通風(fēng)廚中取出，緩慢泄壓放氣，打開消解罐蓋。將消解罐置于150℃趕酸儀，趕至剩余1mL至2mL左右，用水定容至50mL，混勻備用，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

（2）分析步驟。①原子熒光光度計(jì)的調(diào)試。原子熒光光度計(jì)開機(jī)預(yù)熱30min，按照儀器使用說(shuō)明書設(shè)定燈電流40mA～80mA、負(fù)高壓230V～300V、載氣流量550ml/min、屏蔽氣流量1100ml/min。②硒校準(zhǔn)曲線。分別移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、5.00mL硒 標(biāo)準(zhǔn)使用溶液于6個(gè)50mL容量瓶中，分別加入10.0mL鹽酸，室溫放置30min，用實(shí)驗(yàn)用水定容至標(biāo)線，混勻。即得硒濃度分別為0μg/mL、0.01μg/mL、0.02μg/mL、0.040μg/mL、0.0800μg/mL、0.10μg/mL的校準(zhǔn)系列溶液。以硼氫化鉀溶液為還原劑、5+95（v/v）鹽酸溶液為載流，由低濃度到高濃度順次測(cè)定校準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的原子熒光強(qiáng)度。用扣除空白的校準(zhǔn)系列原子熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，溶液中相對(duì)應(yīng)的元素濃度為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。

3 分析結(jié)果的表述

表1 Cu離子干擾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)

本方法根據(jù)CEM公司微波消解儀特性，將第一步目標(biāo)溫度升至120℃。并將升溫及恒溫時(shí)間延長(zhǎng)，以確保樣品在消解罐內(nèi)消解完全。本法在試料消解完，冷卻后直接定容至50mL的塑料刻度管內(nèi)，省去過(guò)濾步驟同時(shí)也避免了此過(guò)程的污染。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07405的樣品進(jìn)行加標(biāo)檢測(cè)如下：將GBW07405的樣品經(jīng)過(guò)上述溶樣等前期處理后，在檢測(cè)時(shí)加入Cu離子進(jìn)行干擾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07277的樣品進(jìn)行加標(biāo)檢測(cè)如下：將GBW07405的樣品在將樣品稱入杯中后就定量加入Cu離子實(shí)驗(yàn)，然后才經(jīng)過(guò)上述溶樣等前期處理后，在檢測(cè)時(shí)Se進(jìn)行干擾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2。

表2 Se離子干擾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)

4 結(jié)論

微波消解-氫化物發(fā)生原子熒光法在測(cè)定水中硒含量的應(yīng)用及方法較多，有測(cè)定污水和飲用水的，有測(cè)定海水中硒含量的，但是在土壤中測(cè)定硒含量的應(yīng)用及報(bào)道比較少，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證微波消解-氫化物發(fā)生原子熒光法在測(cè)定土壤中硒含量的實(shí)際應(yīng)用，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方法的測(cè)定值較穩(wěn)定，符合測(cè)定的要求。