1主題內容與適用范固

1.1本標準規定了測定土壤中總砷的硼氫化鉀-硝酸銀分光光度法

1.2本標準方法的檢出限為0.2mg/kg(按稱取0.5g試樣計算)。

1.3能形成共價氫化物的銻、鉍、錫、硒和碲的含量為砷的20倍時可用二甲基甲酰胺-乙醇胺浸漬的脫脂棉除去,否則不能使用本方法。硫化物對測定有正干擾,在試樣氧化分解時,硫化物已被硝酸氧化分解,不再有影響。試劑中可能存在的少量硫化物,可用乙酸鉛脫脂棉吸收除去。

2原理

通過化學氧化分解試樣中以各種形式存在的砷,使之轉化為可溶態砷離子進入溶液。硼氫化鉀(或硼氫化鈉)在酸性的溶液中產生新生態的氫,在一定酸度下,可使五價砷還原為三價砷,三價砷還原成氣態砷化氫(胂)。用硝酸硝酸銀聚乙烯醇-乙醇溶液為吸收液,銀離子被砷化氫還原成單質銀,使溶液呈黃色,在波長400nm處測量吸光度。

3試劑

除非另有說明,分析中均使用符合國家標準或專業標準的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。

3.1硝酸(HNO3):P=1.42g/mL

3.2鹽酸(HCI):P=1.19g/mL

3.3高氯酸(HClO4):P=1.67g/mL。

3.4鹽酸溶液:0.5mol/L。

3.5二甲基甲酰胺(HCON(CH3)2)。

3.6乙醇胺(C2H7NO)。

3.7無水硫酸鈉(Na2SO4)。

3.8巰酸氫鉀(KHSO4)。

3.9硫酸鈉-硫酸氫鉀混合粉:取硫酸鈉(3.7)和硫酸氫鉀(3.8),按9:1比例混合,并用研缽研細后使

3.10抗壞血酸(C6H8O6)。

3.11氨水溶液(NH3·H2O),1+1。

3.12氫氧化鈉溶液,2mol/L

3.13聚乙烯醇((C2H4O)4)溶液:稱取0.2g聚乙烯醇(平均聚合度為1750±50)于150mL燒杯中加100mL蒸餾水,在不斷攪拌下加熱至全溶,蓋上表面皿微沸10min,冷卻后,貯于玻璃瓶中,此溶液可穩定一周。

3.14酒石酸(C4HO)溶液:200g/L。

3.15硝酸銀(AgNO3)溶液:稱取2.04g硝酸銀于100mL燒杯中,用50mL蒸餾水溶解,加入5mL硝酸(3.1),用蒸餾水稀釋至250mL,搖勻。于棕色玻璃瓶中保存。

3.16砷化氫吸收液:取硝酸銀溶液(3.15)、聚乙烯醇溶液(3.13)、乙醇(無水或95%)接1+1+2比例混合,充分搖勻后使用,用時現配。如果出現混濁,將此溶液放人70℃左右的水中,待透明后取出,冷卻后使用

3.17二甲基甲酰胺混合液(簡稱DMF混合液):取二甲基甲酰胺(35)、乙醇胺(36),按9+1比例混合,貯于棕色玻璃瓶中,在2~5℃冰箱中可保存30天左右。

3.18乙酸鉛溶液:將8g乙酸鉛〔Pb(CH3COO)2·5H2O〕溶于蒸餾水中并稀釋至100mL。

3.19乙酸鉛脫脂棉:將10g脫脂棉浸于100mL乙酸鉛溶液(3.18)中,浸透后取出風干。

3.20硼氫化鉀片的制備:硼氫化鉀與氯化鈉按1:5重量比混合,充分混勻后,在壓片機上以25t/cm2的壓強,壓成直徑約為1.2cm,重約為1.5g的片劑。

3.21硫酸(H2SO4):P=1.84g/mL

3.22硫酸溶液:1+1。

3.23砷標準貯備溶液,1.00mg/mL:砷標準貯備溶液:稱取放置在硅膠干燥器中充分干燥過的0.1320g三氧化二砷(As2O3),溶于2mL氫氧化鈉溶液(3.12)中,溶解后加入10mL硫酸溶液(3.22),轉移到100mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標線,播勻。

注;三氧化二砷劇毒,小心使用。

3.24砷標準中間溶液,100mg/L:取10.00mL砷標準貯備液(3.23)于100mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標線,搖勻。3.25砷標準使用溶液1.00mg/L:取1.00mL砷標準中間溶液(3.24)于100mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至標線,搖勻。

4儀器

一般實驗室儀器和以下儀器

4.1分光光度計:10mm比色皿

4.2砷化氫發生裝置,如下圖所示。

圖1砷化氫吸收與發生裝置圖

A—砷化氫發生器,管徑以30mm,液面為管高的2/3為宜。

B—U形管(消除干擾用),管徑為10mm

C—吸收管,液面以90mm高為宜。

D一裝有1.5MLDMF混合液(3.18)脫脂棉0.3g

E—內裝吸附有硫酸鈉-硫酸氫鉀混合粉(3.9)脫脂棉的聚乙烯箐。

F—乙酸鉛脫脂棉(3.20)0.3gG—導氣管(內徑為2mm)

5樣品

將采集的土壤樣品(一般不少于500g)混勻后用四分法縮分至約100g?？s分后的土樣經風干(自然風干或冷凍干燥)后,除去土樣中石子和動植物殘體等異物,用木棒(或瑪瑙棒)研壓,通過2mm尼龍篩(除去2mm以上的砂礫),混勻。用瑪瑙研缽將通過2mm尼龍篩的土樣研磨至全部通過100目(孔徑0.149mm)尼龍篩,混勻后備用。

6分析步驟

6.1試液的制備

稱取按步驟5制備的土壤樣品0.1-0.5g(準確至0.0002g)于100mL錐形瓶中,用少量蒸餾水潤濕后,加6mL鹽酸(3.2),2mL硝酸(3.1),高氯酸2mL(3.3)。在瓶口插一小三角漏斗。在電熱板上加熱分解,待劇烈反應停止后,用少量蒸餾水沖洗小漏斗,然后取下小漏斗,小心蒸至近干。冷卻后,加入20mnL鹽酸溶液(3.4),加熱3~5min,冷卻后,加0.2g抗壞血酸(3.10),使Fe3還原為Fe2+。將試液移至100mL砷化氫發生器中,加入0.1%甲基橙指示液2滴,用氨水溶液(311)調至溶液轉黃,加蒸餾水至50mL,供測試。

6.2測定

6.2.1于盛有試液(6.1)的砷化氫發生器中,加5mL酒石酸溶液(3.14),搖勻。

6.2.2取4mL砷化氫吸收液(3.16)至吸收管中,插入導氣管。

6.2.3按圖1連接好裝置,加一片硼氫化鉀(3.20)于盛有試液的砷化氫發生瓶中,立即蓋好橡皮塞,保證反應器密閉。注:砷化氫劇毒,整個反應應在通風櫥內或通風良好的室內進行。

6.2.4待反應完畢后(約3~5min),用10mm比色皿,以砷化氫吸收液(3.16)為參比溶液,在400nm波長處測量樣品吸收液的吸光度,減去空白試驗所測得的吸光度,從校準曲線上查出試液中的含砷量。

6.3空白試樣

每分析一批試樣,按步驟6.1制備至少兩份空白試樣,并按步驟6.2進行測定。

6.4校準曲線

分別加入0.00、0.50、1,00、1.50、2.00、2.50、3.00mL砷標準使用溶液(3.25)于七支砷化氫發生器中,并用蒸餾水稀釋到50mL,以下按6.2所述步驟進行測定。將測得的吸光度為縱坐標,對應的砷含量(g)為橫坐標,繪制校準曲線。

7結果的表示

土樣中總砷的含量c(As,mg/kg)按式(1)計算:

式中:m——測得試液中砷量,Hg;

W——稱取土樣重量,g;

f——土樣水分含量,%。

8精密度和準確度

多個實驗室用本方法分析ESS系列土壤標樣中總砷的精密度和準確度見表1

表1方法的精密度和準確度

附錄A

(標準的附錄)

土樣水分含量測定

A1稱取通過100目篩的風干土樣5~10g(準確至0.01g),置于鋁盒或稱量瓶中,在105℃烘箱中烘4~5h,烘干至恒重。

A2以百分數表示的風干土樣水分含量∫按式(A1)計算

式中:f—一土樣水分含量,%;

W1——烘干前土樣重量,g;

W2—烘干后土樣重量,g。

附加說明:

本標準由國家環境保護局科技標準司提出

本標準由中國環境監測總站負責起草。

本標準主要起草人劉廷良、齊文啟。

本標準由中國環境監測總站負責解釋。