上海同纳建设工程质量检测有限公司 200331
摘要：本实验采用Na2CO3-NaOH消解液对土壤中的Cr6+进行预处理，并探究了消解液和缓冲液的用量对测定结果的影响，结果发现消解液和缓冲液的用量对实验均有影响。本方法的检出限和测定下限分别为1 mg/kg和4 mg/kg，样品加标回收率为93%～100%。
关键词：碱消解，火焰原子吸收分光光度法，土壤，Cr6+
铬是人体必需的微量元素之一。铬主要分布于大脑、肾上腺、骨骼、肌肉和皮肤。年纪大的人体内如果缺乏铬可能会引起糖尿病或心血管病，严重者可能会导致尿毒症等。如果摄入铬过量会对人体造成一定的危害。铬的生物毒性与它的价态紧密相关，一般来说Cr6+的生物毒性比Cr3+的大，是Cr3+的100倍。人体内更易摄入并吸收Cr6+，吸收的Cr6+逐渐蓄积在人体内。Cr6+摄入过多会引发各种癌症以及导致基因突变[1]。另外，长期暴露在Cr6+环境中的父母，其子代血清铬水平也偏高[2]。
Cr6+污染主要来源于皮革、电镀、颜料、耐火材料、铬矿冶炼和化工等工业。Cr6+的分析方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法[3]、火焰原子吸收分光光度法[4]。二苯碳酰二肼分光光度法测定土壤中的Cr6+的前处理过程比较复杂和耗时，并且消解后的溶液一般会有颜色，会对显色造成干扰，从而影响结果的准确性；火焰原子吸收分光光度法测定土壤中的Cr6+的前处理过程较简单，而且不存在消解后溶液的颜色干扰，测定结果较准确。因此本实验采用碱消解/火焰原子吸收分光光度法对土壤中的Cr6+进行测定，详细探讨了消解液以及缓冲液用量对消解结果以及上机过程的影响，并且验证了此消解方法的准确度和精密度。
1 实验部分
1.1实验主要仪器与试剂
1.1.1 实验主要仪器
PinAAcle900T原子吸收光谱仪和铬空心阴极灯，美国PE公司；PHS-3C pH计，上海雷磁仪器有限公司；THZ-82A水浴恒温振荡器，江苏佳美仪器制造有限公司；YP502N电子天平，上海精密科学仪器有限公司；AL204电子分析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。
1.1.2 实验主要试剂
500 mg/L Cr6+标准储备液：国家环保局标准样品研究所，使用时稀释成50 mg/L Cr6+标准工作液。浓硝酸：优级纯。MgCl2（50 g/L）：将50.0 g氯化镁溶于去离子水中，定容至1 L的容量瓶中。储存于密封的聚乙烯瓶中，待用。Na2CO3-NaOH混合液：将20.0 g NaOH和30.0 g Na2CO3溶于去离子水中，定容至1 L的容量瓶中。储存于密封的聚乙烯瓶中，使用前测量pH值，pH若小于11.5需重新配置。K2HPO4-KH2PO4缓冲液（pH=7）：将87.1 g K2HPO4和68.0 g KH2PO4溶于去离子水中，定容至1 L的容量瓶中。储存于密封的聚乙烯瓶中，待用。
1.2 土壤样品前处理
准确研磨、筛分后的细土称取样品1.000±0.005 g于50 mL离心管中，向其中分别加入一定量 Na2CO3-NaOH消解液和K2HPO4-KH2PO4缓冲液，1.6 mL MgCl2溶液，然后再加入一定量的去离子水，摇匀，将其置于水浴恒温振荡器中，加热至90℃～95℃，消解60 min。消解完毕后，取出离心管，冷却至室温后过滤到50 mL离心管中，用浓硝酸或氢氧化钠溶液调节溶液的pH为9.0±0.2，定容至刻度。不加土壤样品，其它溶液都加的消解样品作为空白。
1.3仪器参考条件
表1-1 仪器参考条件
2 结果与讨论
2.1 消解液和K2HPO4-KH2PO4用量的影响
本实验做了不同用量消解液和K2HPO4-KH2PO4的实验，样品加标量为0.2 mg/L。结果如图2-1和2-2所示。由图2-1可知随着消解液用量的增加，样品加标回收率先增加后几乎不变，并且消解液为1 mL时样品加标回收率几乎为零，这可能是1 mL原浓度的消解液中再加入20 mL的K2HPO4-KH2PO4缓冲液，缓冲液的浓度降低，pH也降低，达不到Cr6+存在的pH，因此样品加标回收率几乎为零；而随着消解液用量的升高，溶液的pH逐渐升高，当消解液的用量为10 mL时，已经达到了Cr6+存在的pH，因此再增加消解液的用量，加标回收率几乎不变，因此消解液的最佳用量为10 mL。由图2-2可知随着K2HPO4-KH2PO4缓冲液用量的升高，样品加标回收率基本不变，但是在上机过程中，燃烧头上的积盐情况随K2HPO4-KH2PO4缓冲液用量的升高越来越严重。因此本实验最后确定消解液的用量为10 mL，缓冲液的用量为0.25 mL。
图2-1 消解液用量的影响
图2-2 缓冲液用量的影响
2.2 精密度实验
取一个土壤样品，按消解最佳条件对其进行消解后进行10次平行测定分析，结果如表2-1所示。由表2-1可知重复分析同一个样品10次，分析结果的相对标准偏差为1.09%。
表2-1 精密度实验结果
2.4检出限实验
分别重复测量空白溶液10次，以3倍标准偏差计算检出限，结果如表2-3所示。由2-3可知消解液的检出限为1 mg/kg，测定下限为4 mg/kg。
表2-3 检出限实验结果
3 结论
从实验数据可知，本方法在消解过程中严格控制消解温度和溶液的pH，消解样品加标回收满足要求，同时精密度和准确度也满足要求。因此此方法适用于了解和控制土壤中Cr6+的污染情况。
参考文献
[1]张轩.职业性六价铬盐所致DNA损伤及其遗传易感性研究[D].浙江大学，2011.
[2]李燕，霍霞，郑良楷，et al.电子垃圾拆解区新生儿脐带血铬水平[J].癌变·畸变·突变，2007，19（5）：409-411.
[3]张冬云.测定水中六价铬分析方法的改进[J].环境与发展，2006，18（2）：39-40.
[4]俞凌云，罗杨，甘霖，et al.FI-火焰原子吸收光谱法同时测定皮革中三价铬和六价铬[J].中国皮革，2014，43（13）.
论文作者:刘亭伶,孙燕霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/9
标签：缓冲液论文; 用量论文; 样品论文; 溶液论文; 土壤论文; 原子论文; 检出论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;