土壤和沉積物六價(jià)鉻的測定堿溶液提取應(yīng)用方案（原子吸收法）

引言鉻是環(huán)境污染和影響人類健康的重要元素之一，不同價(jià)態(tài)的鉻會(huì)產(chǎn)生不同的生理作用。六價(jià)鉻具有強(qiáng)氧化性和高滲透性，為吞入性毒物，有較強(qiáng)的毒性。六價(jià)鉻很容易被人體吸收，它可通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體。通過呼吸空氣中含有不同濃度的鉻酸酐時(shí)，會(huì)有不同程度的沙啞、鼻粘膜萎縮，嚴(yán)重時(shí)還可使鼻中隔穿孔和支氣管擴(kuò)張等。經(jīng)消化道侵入時(shí)，可引起嘔吐、腹疼。經(jīng)皮膚侵入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生皮炎和濕疹。危害最大的是長期或短期接觸或吸入時(shí)有致癌危險(xiǎn)。更可能造成遺傳性基因缺陷，被確認(rèn)為致癌物，對(duì)環(huán)境有持久危險(xiǎn)性。在歐盟，會(huì)致癌或突變的六價(jià)鉻不允許公開販?zhǔn)邸Ｇ以跉W盟ROHS指令中，明文規(guī)定:六價(jià)鉻含量不能超過0.1%。六價(jià)鉻化合物在我們的日常生活中廣泛存在。毛皮鞣制及制品加工、鐵合金冶煉、含鉻礦石的加工、金屬塑料電鍍、皮革鞣制、印染、印刷等行業(yè)排放的污水，是形成六價(jià)鉻污染的重大隱患。這些污水中的六價(jià)鉻，進(jìn)入地表水中或滲入地下，將會(huì)污染水源和土壤，危害農(nóng)田，損害人畜和農(nóng)作物。過量的(超過10ppm)六價(jià)鉻對(duì)水生生物有致死作用。動(dòng)物喝下含有六價(jià)鉻的水后，六價(jià)鉻會(huì)被動(dòng)物體內(nèi)許多組織和器官的細(xì)胞吸收。對(duì)人體而言，攝入過量的六價(jià)鉻能奪取血液中的部分氧，致使紅細(xì)胞失去攜氧機(jī)能，造成窒息，對(duì)人體具有致突變和致癌等作用。六價(jià)鉻有強(qiáng)氧化作用，所以慢性中毒往往以局部損害開始逐漸發(fā)展到不可救藥。

六價(jià)鉻污染是威脅人類發(fā)展的重大環(huán)境問題,我國已把六價(jià)鉻規(guī)定為實(shí)施總量控制的指標(biāo)之--。對(duì)土壤和沉積物中的六價(jià)鉻進(jìn)行監(jiān)測具有十分重要而深遠(yuǎn)的環(huán)境和社會(huì)意義。

當(dāng)土壤和沉積物取樣量為5.0g，定容體積為100 ml時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)測定的六價(jià)鉻的方法檢出限為0.5 mg/kg，測定下限為2.0 mg/kg。

方案依據(jù)

HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法

HJ/T91地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJIT 166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

方法原理

用pH不小于11.5的堿性提取液，提取出樣品中的六價(jià)鉻，噴入空氣-乙炔火焰，在高溫火焰中形成的鉻基態(tài)原子對(duì)鉻的特征譜線產(chǎn)生吸收，在一定范圍內(nèi)，其吸光度值與六價(jià)鉻的質(zhì)量濃度成正比。

干擾和消除

在堿性環(huán)境( pH≥11.5)中，經(jīng)氯化鎂和磷酸氫二鉀-磷酸二氫鉀緩沖溶液抑制，樣品中三價(jià)鉻的存在對(duì)六價(jià)鉻的測定無干擾。

儀器及試劑

美析AA-1800DL原子吸收光譜儀，鉻空心陰極燈或其他光源。

攪拌加熱裝置:具有磁力加熱攪拌器、控溫裝置，可升溫至100℃

真空抽濾裝置。

硝酸:ρ(HNO₃) =1.42g/ml, 優(yōu)級(jí)純。

碳酸鈉( Na₂CO₃)。

氫氧化鈉(NaOH)。

氯化鎂( MgCl₂)。

磷酸氫二鉀( K₂HPO₄) 。

磷酸二氫鉀( KH ₂PO₄> 。

磷酸氫二鉀-磷酸二氫鉀緩沖溶液:pH=7。稱取87.1g磷酸氫二鉀和68.0g磷酸二氫鉀溶于水中，稀釋定容至1L.

堿性提取溶液。稱取30g碳酸鈉與20g氫氧化鈉溶于水中，稀釋定容至1L，貯存在密封聚乙烯瓶中。使用前必須保證其pH值大于11.5.

重鉻酸鉀( K₂Cr₂O₇) :基準(zhǔn)試劑。

稱取5.0g重鉻酸鉀于瓷坩堝中，在105C干燥箱中烘 2h, 冷卻至室溫，保存于干燥器內(nèi)，備用。

六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液:ρ =1000 mg/L。準(zhǔn)確稱取2.829g (精確至0.1 mg)重鉻酸鉀溶于水中，稀釋定容至1L。 也可直接購買市售有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。

六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ=100 mg/L。準(zhǔn)確移取10.0 ml六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液加入100 ml容量瓶中，用水定容至標(biāo)線，搖勻。常溫保存6個(gè)月。

濾膜: 0.45 μ m。

聚乙烯薄膜。

樣品采集和保存

按照HJ/T 166或HJ 25.2的相關(guān)要求進(jìn)行土壤樣品的采集和保存，按照HJ/T91、HJ 494或HJ 495的相關(guān)要求進(jìn)行水體沉積物樣品的采集和保存，按照 GB17378.3的相關(guān)要求進(jìn)行海洋沉積物樣品的采集和保存。樣品的采集與保存應(yīng)使用塑料或玻璃的裝置和容器，不得使用金屬制品貯存器。

樣品的制備

按照HJ/T 166,將采集的樣品在實(shí)驗(yàn)室中風(fēng)干、破碎、過尼龍篩保存。

水分的測定

按照HJ613測定土壤樣品的干物質(zhì)含量，按照 GB 17378.5測定沉積物樣品的含水率。

試樣的制備

準(zhǔn)確稱取5.0g (精確至0.01g) 樣品置于250 ml燒杯中，加入50.0 ml堿性提取溶液，再加入400 mg氯化鎂和0.5 ml磷酸氫二鉀-磷酸二氫鉀緩沖溶液。放入攪拌子，用聚乙烯薄膜封口，置于攪拌加熱裝置上。常溫下攪拌樣品5min后，開啟加熱裝置，加熱攪拌至90°C~95°C,保持60min。取下燒杯，冷卻至室溫。用濾膜抽濾，將濾液置于250 ml的燒杯中，用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH值至7.5士0.5將此溶液轉(zhuǎn)移至100 ml容量瓶中，用水定容至標(biāo)線，搖勻，待測。

注1:調(diào)節(jié)試樣溶液pH 值時(shí)，如果有第狀沉淀產(chǎn)生，需再用濾膜過濾。

注2:制備好的試樣，若不能立即分析，在0°C~ 4°C下密封保存，保存期為30d.

不加樣品，按照與試樣制備相同的步驟制備空白試樣。

分析步驟

儀器參考條件

原子吸收分光光度計(jì)型號(hào)不同，

最佳測定條件也不同，可根據(jù)儀器使用說明書自行選擇。

推薦的儀器測量條件見表1。

工作曲線的建立

分別移取0ml、0.10ml、 0.20 ml、0.50 ml、1.00 ml、2.00 ml六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液置于250 ml燒杯中，按照試樣制備的步驟，制備工作曲線溶液，參考濃度為:0mg/L、0.10mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L。以空白試樣調(diào)儀器零點(diǎn)，按濃度由低到高順序依次測定其吸光度。以六價(jià)鉻濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，建立工作曲線。

結(jié)果計(jì)算

土壤樣品中六價(jià)鉻的含量W(mg/kg)，按照公式( 1) 進(jìn)行計(jì)算:

式中: w一土壤樣品中六價(jià)鉻的含量,mglkg;

--試樣中六價(jià)鉻的濃度,mg/L:

V一試樣定容體積，ml;

D一試樣稀釋倍數(shù);

m一稱取土壤樣品的重量，g;

W_dm--土壤樣品干物質(zhì)含量，%。

沉積物樣品中六價(jià)鉻的含量W(mg/kg)， 按照公式( 2)進(jìn)行計(jì)算:

式中: W --沉積物樣品中六價(jià)鉻的含量，mgkg ;

試樣中六價(jià)鉻的濃度，mg/L ;

V -試樣定容體積，ml;

D試樣稀釋倍數(shù):

m-稱取沉積物樣品的重量，g;

W_H2O --沉積物樣品含水率，%。

儀器參數(shù)

AA-1800DL原子吸收光譜儀

產(chǎn)品介紹

AA-1800DL型原子吸收光譜儀是由行業(yè)的專家和國內(nèi)知名高校聯(lián)手研發(fā)完成，擁有幾十年光譜儀器的研發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。該產(chǎn)品包括火焰及氫化物發(fā)生系統(tǒng)，可配置多種附件，靈活的配置方案可滿足不同層次客戶的需求。全自動(dòng)多功能AA-1800DL型原子吸收光譜儀可進(jìn)行復(fù)雜的樣品分析，多種分析方法可自動(dòng)切換，做到無人全自動(dòng)分析。

AA-1800DL型原子吸收光譜儀廣泛應(yīng)用于科研、質(zhì)檢、疾控、環(huán)保、冶金、農(nóng)林、化工等行業(yè)，創(chuàng)新的軟、硬件設(shè)計(jì)確保樣品分析的準(zhǔn)確性、安全性、易用性，儀器維護(hù)簡單便捷。

性能特點(diǎn)

全反射消色差光學(xué)系統(tǒng)。

色散率為1800條/毫米刻線大面積光柵，新型自準(zhǔn)直單色器，所有鏡片均是石英鍍膜，寬廣的檢測范圍和光學(xué)穩(wěn)定性確保了分析的精度、閃耀波長230nm光柵分光系統(tǒng)。

八燈燈座

一燈工作，最多可以七燈預(yù)熱，節(jié)省了換燈和預(yù)熱時(shí)間，使元素測量更加快捷方便。

全自動(dòng)化

除主機(jī)電源開關(guān)外，儀器全部功能通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制。

背景校正系統(tǒng)

具備氘燈與自吸收兩種背景校正模式，背景信號(hào)1A時(shí)，扣背景能力60倍以上。

自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，功能完善，性能強(qiáng)大的分析軟件