HJ4912009土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法

中华人民共和国国家环境保护标准HJ491—2009代替GB/T17137-1997土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法Soilquality—Determinationoftotalchromium—Flameatomicabsorptionspectrometry（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2009-09-27发布2009-11-01实施环境保护部发布I目次前言…………………………………………………………………………………II1适用范围……………………………………………………………………………12方法原理……………………………………………………………………13试剂和材料…………………………………………………………………………14仪器和设备…………………………………………………………………………25干扰及消除…………………………………………………………………………36样品………………………………………………………………………………37分析步骤……………………………………………………………………………48结果计算………………………………………………………………………49准确度和精密度…………………………………………………………………4II前言为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，保护环境，保障人体健康，规范土壤中总铬的监测方法，制定本标准。本标准规定了测定土壤中总铬的火焰原子吸收分光光度法。本标准是对《土壤质量总铬的测定火焰原子吸收分光光度法》（GB/T17137-1997）的修订，原标准起草单位：中国环境监测总站，首次发布于：1998-05-01，本次是第一次修订。主要修订内容如下：───采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法；───增加了微波消解的前处理方法；───简化土壤前处理步骤；───增加了铬储备液的配制方法。自本标准实施之日起，原国家环境保护局1997年7月30日批准、发布的国家环境保护标准《土壤质量总铬的测定火焰原子吸收分光光度法》（GB/T17137-1997）废止。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：中国环境监测总站、辽宁省环境监测中心站。本标准环境保护部2009年9月27日批准。本标准自2009年11月1日起实施。本标准由环境保护部解释。1土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法1适用范围本标准规定了测定土壤中总铬的火焰原子吸收分光光度法。本标准适用于土壤中总铬的测定。称取0.5g试样消解定容至50ml时，本方法的检出限为5mg/kg，测定下限为20.0mg/kg。2方法原理采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液，并且，在消解过程中，所有铬都被氧化成Cr2O72-。然后，将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰中。在火焰的高温下，形成铬基态原子，并对铬空心阴极灯发射的特征谱线357.9nm产生选择性吸收。在选择的昀佳测定条件下，测定铬的吸光度。3试剂和材料本标准所用试剂除非另有说明，分析时均适用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。实验所用的玻璃器皿需先用洗涤剂洗净，再用1+1硝酸溶液浸泡24h（不得使用重铬酸钾洗液），使用前再依次用自来水、去离子水洗净。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硝酸（HNO3）：ρ＝1.42g/ml，优级纯；3.4氢氟酸（HF）：ρ＝1.49g/ml；3.510%氯化铵水溶液：准确称取10g氯化铵(NH4Cl)，用少量水溶解后全量转移入100ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。3.6铬标淮贮备液，ρ＝1.000mg/ml：准确称取0.2829g基准重铬酸钾（K2Cr207），用少量水溶解后全量转移入100ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀，冰箱中2~8℃保存，可稳定六个月。3.7铬标准使用液，ρ＝50mg/L：移取铬标准储备液（3.6）5.00ml于100ml容量瓶中，加水定容至标线，摇匀，临用时现配。3.8高氯酸(HClO4)：ρ=1.68g/ml，优级纯；24仪器和设备4.1仪器设备原子吸收分光光度计，带铬空心阴极灯；微波消解仪；玛瑙研磨机等。4.2仪器参数不同型号仪器的昀佳测定条件不同，可根据仪器使用说明书自行选择。通常本标准采用表1中的测量条件，微波消解仪采用表2中的升温程序。表1仪器测量条件元素Cr测定波长(nm)357.9通带宽度(nm)0.7火焰性质还原性次灵敏线(nm)359.0；360.5；425.4燃烧器高度8mm（使空心阴极灯光斑通过火焰亮蓝色部分）表2微波消解仪升温程序升温时间(min)消解温度(℃)保持时间(min)5.03.04.06.01201.01505.018010.021030.05干扰及消除5.1铬易形成耐高温的氧化物，其原子化效率受火焰状态和燃烧器高度的影响较大，需使用富燃烧性（还原性）火焰。5.2加入氯化铵可以抑制铁、钴、镍、钒、铝、镁、铅等共存离子的干扰。6样品6.1采集与保存将采集的土壤样品（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）3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。6.2试样的制备6.2.1全消解方法准确称取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l0ml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，待蒸发至约剩3ml左右时，取下稍冷，然后加入5ml硝酸（3.3）、5ml氢氟酸（3.4）、3ml高氯酸（3.8），加盖后于电热板上中温加热1h左右，然后开盖，电热板温度控制在150℃，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，使黑色有机碳化物分解。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，可再补加3ml硝酸（3.3）、3ml氢氟酸（3.4）、1ml高氯酸（3.8），重复以上消解过程。取下坩埚稍冷，加入3ml盐酸溶液（3.2），温热溶解可溶性残渣，全量转移至50ml容量瓶中，加入5ml氯化铵水溶液（3.5），冷却后用水定容至标线，摇匀。6.2.2微波消解法准确称取0.2g（精确至0.0002g）试样于微波消解罐中，用少量水润湿后加入6ml硝酸（3.3）、2ml氢氟酸（3.4），按照一定升温程序进行消解，冷却后将溶液转移至50ml聚四氟乙烯坩埚中，加入2ml高氯酸（3.8），电热板温度控制在150℃，驱赶白烟并蒸至内容物呈粘稠状。取下坩埚稍冷，加入盐酸溶液（3.2）3ml，温热溶解可溶性残渣，全量转移至50ml容量瓶中，加入5mlNH4Cl溶液（3.5），冷却后定容至标线，摇匀。由于土壤种类较多，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情况酌情增减；电热板温度不宜太高，否则会使聚四氟乙烯坩埚变形；样品消解时，在蒸至近干过程中需特别小心，防止蒸干，否则待测元素会有损失。7分析步骤7.1校准曲线准确移取铬标准使用液（3.7）0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00ml于50ml容量瓶中，然后，分别加入5mlNH4C1溶液（3.5），3ml盐酸溶液（3.2），用水定容至标线，摇匀，其铬的浓度分别为0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mg/L。此浓度范围应包括试液中铬的浓度。按4.2中的仪器测量条件由低到高浓度顺序测定标准溶液的吸光度。用减去空白的吸光度与相对应的铬的浓度（mg/L）绘制校准曲线。47.2空白试验用去离子水代替试样，采用和试液制备相同的步骤和试剂，制备全程序空白溶液，并按与7.1相同条件进行测定。每批样品至少制备2个以上的空白溶液。7.3测定取适量试液，并按与（7.1）相同条件测定试液的吸光度。由吸光度值在校准曲线上查得铬含量。每测定约10个样品要进行一次仪器零点校正，并吸入1.00mg/L的标准溶液检查灵敏度是否发生了变化。8结果计算土壤样品中铬的含量W（mg/kg）按下式计算：W=()fm−××1Vρ式中：ρ—试液的吸光度减去空白溶液的吸光度，然后在校准曲线上查得铬的浓度(mg/L)；V—试液定容的体积，ml；m—称取试样的重量，g；f—试样中水分的含量，%。9精密度和准确度9.1本方法分析ESS系列土壤标样中铬的精密度实验结果见表3。表3方法的精密度实验结果土壤标样消解方法保证值mg／kg平均值mg/kg标准偏差相对标准偏差％ESS—4全消解法66.31.993.0ESS—4微波消解法70.4±4.965.43.014.6GSD—4全消解法75.81.822.4GSD—4微波消解法81.0±6.075.22.563.49.2多个实验室用本方法分析ESS系列土壤标样中铬的精密度和准确度实验结果见表4。5表4方法的精密度和准确度实验结果土壤标样实验室数保证值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％ESS—11657.2±4.256.12.09.8-1.9ESS—31898.0±7.193.22.38.3-4.99.3在全消解(盐酸+硝酸+氢氟酸+高氯酸)情况下，标准土样回收率为88%~94%，微波加电热板消解(硝酸+氢氟酸+高氯酸)情况下，标准土样的回收率为90%~100%。