作者:潘海燕，張鑫
摘要 通過對幾種消解體系的對比，選擇出鉛、鎘最佳的消解方法為硝酸.氫氟酸.雙氧水體系;銅鋅最佳的消解方法為硝酸.氫氟酸.高氯酸體系。不同方法既能達到全量分析的要求，又能使基體干擾降到最小。通過對標準樣品的多次測定，測定值均在其保證值范圍內，鉛鎘相對標準偏差為2.2% ～7.2% ，加標回收率在83% ～116%之間;銅鋅相對標準偏差為2，6% 4.5% ，加標回收率在92% ～103% 之間。
1 引言
土壤樣品常用消解方法有硝酸-氫氟酸-高氯酸分解法、王水-氫氟酸-高氯酸分解法和微波消解法等。在實際操作中，對于微波消解方法，微波爐功率和時間選擇不當，會導致土樣消解不完全的情況出現。要獲得完全的消解必須對不同的樣品的具體消解時間和功率進行實驗確定，費時費力，而且消解液中存在的大量的酸必須趕盡，否則會對樣品測定產生嚴重的干擾。用硝酸.氫氟酸.高氯酸分解法即可得銅鋅鉛鎘的全量分析。但是，發現高氯酸的使用對石墨爐法測定鉛、鎘不利，對火焰原子吸收法測銅鋅則無影響。在進行了一系列實驗和對比后發現，硝酸-氫氟酸-雙氧水消解體系對用石墨爐原子吸收法測定土壤中的鉛、鎘更有利。
2 實驗
2.1 主要儀器與試劑：Q45微波消解儀;PE-100火焰原子吸收分光光度計;PE-6OO石墨爐原子吸收分光光度計，附AS-800自動進樣器;聚四氟乙烯燒杯(具蓋)，塑料容量杯(由于氫氟酸會嚴重腐蝕玻璃儀器，導致空白值失控，影響測定，所以在移取氫氟酸時不能使用玻璃儀器)。硝酸鈀溶液(10 μg/mL);濃硝酸(優級純)、氫氟酸(優級純)、雙氧水(優級純);鉛、鎘標準儲備液;鉛、鎘混合標準使用液;鉛50μg/L、鎘5μg/L;銅、鋅標準使用液是用1 000 mg/L標準貯備液逐級稀釋而成。由儀器自動稀釋進樣并繪制標準曲線。
分析過程中全部用水均使用去離子水，均使用符合國家標準分析純以上化學試劑。所用玻璃儀器及聚四氟乙烯容器均需以硝酸(1+5)浸泡過夜，用水反復沖洗，最后用去離子水沖洗干凈。
2.2 儀器工作條件E-6OO原子吸收分光光度計工作參數見表1。其程序升溫參數見表2。火焰原子吸收分光光度計的工作條件見表3。微波最佳消解工作條件見表4。
3 樣品處理及測定
3.1 微波消解:準確稱取土壤樣品0.200 0～0.250 0 g，置于微波消解罐中，加入硝酸8 mL，浸泡0.5 h去除有機質，加入氫氟酸2 mL，過氧化氫1 mL，加蓋密封，放人微波消解裝置中。按表2工作條件消解完后，取出冷卻至室溫，移至50 mL聚四氟乙烯燒杯中，用少量水洗滌消解罐數次，并人燒杯，置于電熱板上加熱趕酸。待樣品蒸至快干時，取下冷卻，加1%稀硝酸溶解殘渣，在電熱板上溫熱溶解殘渣，轉入50 mL容量瓶，定容進行測定。同時做空白試驗。
3.2 電熱板消解:準確稱取土壤樣品0.200 0～0.25 0 g，置于聚四氟乙烯燒杯中，加濃硝酸10 mL，待劇烈反應停止后，移至低溫電熱板上，加熱分解至液面干凈，取下稍冷，加入氫氟酸5 mL，加熱煮沸10 min，取下冷卻。加入高氯酸5 mL(硝酸.氫氟酸.過氧化氫體系用過氧化氫代替)，蒸發至近干再加高氯酸(過氧化氫)2 mL，蒸發至近干(殘渣為灰白色)，冷卻，加入1%硝酸25 mL，煮沸溶解殘渣，移人50 mL容量瓶中，定容進行測定。同時做空白試驗。
4 結果及討論
(1)用微波消解法和電熱板法分別消解土壤樣品，發現前者不易將樣品完全消解，即使經過電熱板趕酸后，銅鉛的測定結果仍然偏低，鋅超過3倍標準差;采用硝酸.氫氟酸.高氯酸體系消解，銅鋅結果都很好。采用硝酸.氫氟酸.過氧化氫體系銅結果偏低，鋅超過3倍標準差。而鉛鎘則較好，結果見表5。可見銅鋅鉛鎘并不宜用同一種酸消解方法。
(2)基體改進劑的選擇:土壤的消解液在測定鉛和鎘時存在嚴重的基體干擾，在嚴格選擇消解體系的情況下仍不能消除這方面的影響。以往經常使用的基體改進劑是磷酸氫二銨，但在實驗中發現用石墨爐測定土壤中的鉛和鎘時，最好的基體改進劑是硝酸鈀。經過對比實驗發現，使用1~tg/mL的硝酸鈀溶液，在原子化過程中能得到非常好的峰形，測定的穩定性也非常好。
(3)準確度和精密度:同時稱取GSS.8土壤標樣5份，用HNO3-HF-H202體系消解鉛鎘相對標準偏差為2.2% ～7.2% ，加標回收率在83% ～116%之間;用HNO .HF.HC104體系消解銅鋅，相對標準偏差為2.6% ～4.5% ，加標回收率在92% ～103%之間。
(4)耗時比較:微波法消解一批樣品(12個)需耗時6～7 h;電熱板消解一批樣品(20～30個)需耗時l0～12 h。二者沒有太大區別。
5 注意事項
(1)電熱板消解過程中，室內質控非常重要，實驗室需無塵，所用的器皿和試劑以及去離子水均不能含痕量鋅。在實驗之前，先用稀硝酸浸泡所有器皿12 h以上。此外，加酸過程中乳膠手套、護手霜均會影響測定結果。
(2)由于消解時使用氫氟酸，故不能使用玻璃制品，如移液管、燒杯、表面皿等，否則將嚴重影響測定結果。
(3)消解完后的消解液必須趕酸，否則將導致測定結果明顯偏低。且在趕酸時，不可將試樣蒸至干透(應為近干)，因為此時Fe、 鹽可能因脫水生成難溶的氧化物而包夾待測金屬，使結果偏低。
參考文獻
1 國家環境保護局《水和廢水監測分析方法>編委會.水和廢水監測分析方法(第4版).北京：中國環境科學出版社，2OO2.