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玻璃陶瓷電熱板王水回流消解測定土壤中的金屬銅鋅

2021.11.18

社會發展，工業蓬勃。隨之，礦的開采，冶煉廠三廢的排放、殺菌劑的長期大量使用，土壤金屬元素含量早已達到原始土壤的幾倍甚至幾十倍，對動植物和土壤微生物產生危害，嚴重威脅到生態系統的穩定和人類的安全。土壤中的金屬污染對土壤破壞作用很大，的確需引起重視。其中銅鋅元素也是土壤必不可少的，檢測控制也很有必要。一般土壤中有效態銅低于1.0 mg/kg，即缺銅。缺銅會阻礙作物正常生長，甚至不抽穗或花而不實。而缺鋅會造成植物生長素的破壞，多種酶的活性下降，水稻缺鋅會引起僵苗現象。

要測定銅鋅的定量，常用檢測方法有ICP-AES 法、比色法、極譜法。我們本次實驗選擇原子吸收光譜儀，是使用比較普及，不易翻車，所以溶液中銅、鋅的定量目前一般都采用快速準確的AAS法。樣品預處理方面我們選擇了格丹納的實驗電熱板HT-300加熱面積大，升溫快，加熱均勻，滿足對試劑加熱的需要，重要的是實驗完畢后清潔方便。

1.實驗方法

1.1儀器
實驗電熱板HT-300（廣州格丹納）
原子吸收光譜儀

1.2試劑
鹽酸
硝酸
硝酸溶液（體積分數為3%）
硝酸溶液（體積分數為0.2%）
王水：取3份鹽酸與1份硝酸，充分混合均勻
銅標準儲備溶液（1000mg/L）
鋅標準儲備溶液（1000mg/L）
銅標準工作溶液（20mg/L）
鋅標準工作溶液（10mg/L）

1.3消解步驟

(1)錐形瓶的預處理。量取15 mL王水加入100 mL錐形瓶中，加3~4粒小玻璃珠，蓋上干凈表面皿，在實驗電熱板上加熱到明顯微沸，讓王水蒸汽浸潤整個錐形瓶內壁，約30min冷卻，用純水洗凈錐形瓶內壁待用。

(2)試樣消解。準確稱取約1g(精確至0.0002g)通過0.149mm孔徑篩的土壤樣品，加少許蒸餾水潤濕土樣，加3~4粒小玻璃珠。加入10 mL硝酸溶液浸潤整個樣品，實驗電熱板上微沸狀態下加熱20 min (硝酸與土壤中有機質反應后剩余部分約6~7 ml，與下一步加入20 mL鹽酸仍大約保持王水比例)。加入20 mL鹽酸，蓋上表面皿，放在電熱板上加熱2 h，保持王水處于明顯的微沸狀態。移去表面皿，趕掉全部酸液至濕鹽狀態，加10mL水溶解，趁熱過濾至50mL容量瓶中定容。采用相同的試劑和步驟，每批樣品至少制備2個以上空白溶液。

1.4標準曲線配制
混合標準溶液:分別吸取0.00，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50mL20mg/L銅標準溶液和0.00，1.00，2.00， 3.00， 4.00，5.00 mL 10 mg/L鋅標準溶液于50 mL容量瓶中。用0.2%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻。此標準溶液相當于銅的質量濃度分別為0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00mg/L，鋅的質量濃度分別為0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mg/L。

1.5測定。將儀器調至最佳工作條件，上機測定，測定順序為先標準系列各點，然后樣品空白，試樣。

1.6結果計算。

2.結果

（1）本法測定銅和鋅的回收率分別為95%~103%和97%~102%。
（2）帶標準樣(從國家標準物質中心購ESS-3)，測得銅和鋅的值為28.9和86.5μg/g標準樣含量為29.4±1.6μg/g和89.3±4.0μg/g。
（3）本方法測得的銅和鋅的相對標準偏差(RSD)分別為1.9%和0.5%。

3.結論

本研究應用王水回流消解原子吸收光譜法測定土壤中銅、鋅的含量，并測試了各種最佳條件，在嚴格的質量控制下進行測定，其結果是令人滿意的。

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