DB63 T 1412-2015 土壤 铜、铅、锌、铬、镍、锰的测定 微波消解—火焰原子吸收法.pdf

1、ICS 13.080.10 Z 18 备案号：47879-2015 DB63 青海省地方标准 DB63/T 14122015 土壤 铜、铅、锌、铬、镍、锰的测定 微波消解火焰原子吸收法 2015 - 09 - 24 发布 2015 - 12 - 20 实施 青海省质量技术监督局 青海省环境保护厅 发布 DB63/T 14122015 I 目 次 前言 . . II 1 适用范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 方法原理 . . 1 4 试剂和材料 . . 1 5 仪器和设备 . . 2 6 样品 . . 2 6.1 样品的采集 . . 2 6.2 样品的 制备与保存 . . 3

2、 6.3 分析样 品的制备 . . 3 6.4 样品水 分含量的测定 . . 3 7 分析步骤 . . 3 7.1 试样的制备 . . 3 7.2 仪器测 量参考条件 . . 3 7.3 校准曲线 . . 4 7.4 空白实验 . . 5 7.5 分析测定 . . 5 7.6 干扰及消除 . . 5 8 结果计算与表示 . . 5 8.1 结果计算 . . 5 8.2 结果表示 . . 5 9 精密度和准确度 . . 5 9.1 精密度 . . 5 9.2 准确度 . . 5 10 质量保 证和质量控制 . . 6 11 废液处理 . . 6 12 注意事项 . . 6 附录 A（资料 性附录

3、） 精密度和准确度汇总表 . 7 DB63/T 14122015 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009和H J 168-2010给出的规则起草。 本标准由青海省环境保护厅提出并归口。 本标准起草单位：青海省环境监测中心站 本标准起草人：窦筱艳、王延花、丁梅梅、文生仓、马伟、韩德辉、侯武峰、周义锋、孙玉明、 李永福、郭世财、闫学全、张强、张明、白鸽。 DB63/T 14122015 1 土壤 铜、铅、锌、铬、镍、锰的测定 微波消解-火焰原子吸收法 1 适用范围 本标准规定了使用微波消解土壤样品，并用火焰原子吸收法测定铜、铅、锌、铬、镍、锰的方法原 理、试剂和材料、仪器和设备、样品、

4、分析步骤、结果计算与表示等的内容。 本标准适用于土壤中铜、铅、锌、铬、镍、锰的测定。 称取0.5 g试样消解定容至50 mL时，本方法测定铜的检出限为0.8 mg/kg，测定下限为3.2 mg/kg； 锌的检出限为0.8 mg/kg，测定下限为3.2 mg/kg；铬的检出限为0 .9 mg/kg，测定下限为3.6 mg/kg；镍 的检出限为1.0 mg/kg，测定下限为4 .0 mg/kg。 称取1.0 g试样消解定容至50 mL时，本方法测定铅的检出限为2.5 mg/kg，测定下限为10.0 mg/kg。 称取0.2 g试样消解定容至50 mL时，本方法测定锰的检出限为2.6 mg/kg，测

5、定下限为10.4 mg/kg。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法 3 方法原理 采用硝酸-盐酸-氢氟酸混合酸体系微波消解的方法，破坏试样的矿物晶格，使试样中的待测元素全 部进入试液。加入少量高氯酸进行赶酸，然后将消解液喷入空气-乙炔火焰中，在火焰的高温下，试样 中待测金属元素的化合物被离解为基态原子， 该基态原子蒸气对相应元素空心阴极灯发射的特征谱线产 生选择性

6、吸收，其吸收强度与试液中元素的质量浓度成正比。 4 试剂和材料 4.1 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为新制备的去离子水。 4.2 硝酸: （HNO 3）=1.42 g/ mL。 4.3 盐酸: （HCL）=1.19 g/mL。 4.4 氢氟酸: （HF）=1.49 g/mL。 4.5 高氯酸(): （HClO 4）=1.68 g/mL。 4.6 硝酸溶液：（199） 量取 10 mL硝酸溶液 (4.2),用水定容至 1 000 mL，摇匀。 4.7 铜标准储备液： （Cu）=1 000 mg/L。 DB63/T 14122015 2 称取1.0 000 g（精确

7、至0.0 002 g ）光谱纯金属铜于50 mL烧杯中，加入硝酸溶液(4.2)20 mL， 温热，待完全溶解后，转移至1 000 mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。或购买市售有证标准溶液。 4.8 铜标准使用液： （Cu）=20 mg/L。 移取5.00 mL铜标准储备液（4.7）于250 mL容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 4.9 铅标准储备液： （Pb）=1 000 mg/L。 称取1.0 000 g（精确至0.0 002 g ）光谱纯金属铅于50 mL烧杯中，加入硝酸溶液(4.2)20 mL， 温热，待完全溶解后，转移至1000 mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。或

8、购买市售有证标准溶液。 4.10 铅标准使用液： （Pb）=40 mg/L。 移取10.00 mL铅标准储备液（4.9）于250 mL容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 4.11 锌标准储备液： （Zn）=1 000 mg/L。 称取1.0 000 g（精确至0.0 002 g）光谱纯金属锌粒于50 mL烧杯中，加入硝酸溶液(4.2)20 mL， 待完全溶解后，转移至1000 mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。或购买市售有证标准溶液。 4.12 锌标准使用液： （Zn）=40 mg/L。 移取10.00 mL锌标准储备液（4.11）于250 mL容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定

9、容至标线，摇匀。 4.13 铬标准储备液： （Cr）=1 000 mg/L。 称取0.2 829 g基准重铬酸钾（K 2Cr2O7）于50 mL烧杯中，加少量水溶解后，转移至100 mL容量瓶中， 用水定容至标线，摇匀。或购买市售有证标准溶液。 4.14 铬标准使用液： （Cr）=20 mg/L。 移取5.00 mL铬标准储备液（4.13）于250 mL容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 4.15 镍标准储备液： （Ni）=500 mg/L。 称取1.0 000 g（精确至0.0 002 g）光谱纯镍 粉于50 mL烧杯中，加入硝酸溶液(4.2)20 mL，温 热，待完全溶解后，

10、转移至1 000 mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。或购买市售有证标准溶液。 4.16 镍标准使用液： （Ni）=20 mg/L。 移取10.00 mL镍标准储备液（4.15）于250 mL容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 4.17 锰标准储备液： （Mn）=1 000 mg/L。 称取1.0 000 g（精确至0.0 002 g）光谱纯金属锰（称前用稀硫酸洗去表面氧化物，再用去离子 水洗去酸，烘干，在干燥器中冷却后，尽快称取）于 50 mL烧杯中，加入硝酸溶液(4.2)10 mL，待完全 溶解后，转移至1 000 mL容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。或购买市售有证标准溶液。

11、 4.18 锰标准使用液： （Mn）=40 mg/L。 移取10.00 mL锰标准储备液（4.17）于250 mL容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 5 仪器和设备 5.1 火焰原子吸收分光光度计。 5.2 铜空心阴极灯、铅空心阴极灯、锌空心阴极灯、铬空心阴极灯、镍空心阴极灯、锰空心阴极灯。 5.3 微波消解仪，功率 400 W 1600 W，感应温度精度 2.5 ；耐酸惰性材质消解罐。 5.4 温控赶酸装置。 5.5 分析天平分度值为 0.1 mg。 5.6 一般实验室常用仪器和设备。 6 样品 6.1 样品的采集 DB63/T 14122015 3 按照HJ/T 166的规定

12、进行土壤样品的采集。 6.2 样品的制备与保存 在干燥避光的环境中将采集后的不少500 g的样品放置于风 干盘中，摊成2 cm3 cm的薄层，适时 地压碎、翻动，拣出碎石、沙砾、植物残体。样品经风干后倒在有机玻璃板上用木锤敲打，用木棒或有 机玻璃棒再次研压，拣出杂质，混匀，过孔径2 mm(1 0 目)尼龙筛，过筛后的样品全部置无色聚乙烯薄 膜上，并充分搅拌混匀，用四分法分成两份，一份用于样品的粗磨，另一份做样品水分含量的分析。用 于粗磨的样品过孔径0.25 mm(60 目)尼龙筛，搅拌混匀后采用四分法取其两份，加贴标签，一份用于样 品的细磨，另一份交样品库存放。 6.3 分析样品的制备 用于细

13、磨的样品研磨至全部通过孔径 0.15 mm（ 100 目）尼龙筛，混匀后备用。 6.4 样品水分含量的测定 按照HJ 613的规定测定样品的水分含量。 7 分析步骤 7.1 试样的制备 称取过100 目尼龙筛的样品，测定铜、锌、镍、铬的称样量为0.2 g0.5 g，测定铅的称样量为0.8 g1.0 g，测定锰的称样量为0.2 g（精确至0.0 002 g）置于微波消解罐中，用少量水润湿后加入硝 酸、盐酸、氢氟酸的混合酸10 mL（体积比为3 1 1），在微波消解仪中进行消解，冷却后消解罐去盖， 加入1 mL高氯酸，在140 条件下进行赶酸，赶酸过程中每20 min摇动一次消解罐,消解液为2 m

14、L3 mL 时全量转移至50 mL容量瓶中，定容至标线，摇匀。 7.2 仪器测量参考条件 火焰原子吸收分光光度计开机预热，按照仪器使用说明书设定灯电流、光谱通带、燃气流量、燃烧 器高度等仪器工作参数，仪器测量参考条件见表1，微波消解仪升温程序见表2。 表1 仪器测量参考条件 元素 Cu Pb Zn Cr Ni Mn 测定波长nm 324.8 283.3 213.9 357.9 232.0 403.0 通带宽度nm 0.11.0 0.11.0 0.11.0 0.11.0 0.11.0 0.11.0 燃气流量L/min 0.82.3 0.82.3 0.82.3 0.82.3 0.82.3 0.82

15、.3 燃烧器高度mm 7.0 7.0 7.0 8.6 7.0 7.0 DB63/T 14122015 4 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 5 120 5 3 160 5 5 190 30 COLL DOWN 15 min20 min 7.3 校准曲线 7.3.1 分别移取 0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、3. 00 mL、4.00 mL、5.00 mL 铜的标准使用液（4.8） 于 100 mL 容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 7.3.2 分别移取 0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、1. 50 mL、2.0

16、0 mL、2.50 mL 铅的标准使用液（4.10 ） 于 100 mL 容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 7.3.3 分别移取 0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、3. 00 mL、4.00 mL、5.00 mL 锌的标准使用液（4.12 ） 于 100 mL 容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 7.3.4 分别移取 0.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL 铬的标准使用液（4.1 4） 于 100 mL 容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 7.3.5 分别移取 0.00 mL、1

17、.00 mL、2.00 mL、3. 00 mL、4.00 mL、5.00 mL 镍的标准使用液（4.16 ） 于 100 mL 容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 7.3.6 分别移取 0.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、8. 00 mL、12.00 mL、16.00 mL 锰的标准使用液（4. 18） 于 100 mL 容量瓶中，用硝酸溶液（4.6）定容至标线，摇匀。 7.3.7 以上铜、铅、锌、铬、镍、锰的校准系列溶液浓度见表 3。 表3 各元素校准系列溶液浓度 元素 校准系列浓度 mg/L Cu 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 Pb

18、0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 Zn 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 Cr 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 Ni 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 Mn 0.00 0.80 1.60 3.20 4.80 6.40 7.4 空白实验 按照7.1的要求，制备全程序空白溶液，每批样品至少制备2个以上的空白溶液。 DB63/T 14122015 5 7.5 分析测定 按照7.2设置仪器条件，测定标准系列各点的吸光度值，然后依次测定样品空白、试样的吸光度值， 由吸光度值在校准曲线上得到各元素的质

19、量浓度。每测定约10个样品要进行一次仪器零点校正。 7.6 干扰及消除 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，需使用空气-乙炔 富燃烧性火焰（黄色火焰）。 在测定镍元素时，存在背景干扰，需采用扣除背景法进行背景校正。 8 结果计算与表示 8.1 结果计算 样品中元素（铜、铅、锌、铬、镍、锰）含量 （mg/kg）按照公式（1）进行计算： 2 0 )( (1 ) HO V mw .(1) 式中： 样品中元素的含量， mg/kg； 由校准曲线查得测定试液中元素的浓度， mg/L； 0 空白溶液中元素的测定浓度， mg/L； V 微波消解后溶液的定容体积， mL； m称

20、取样品的质量， g； 2 H O w 样品的水分含量， %。 8.2 结果表示 测定结果保留三位有效数字。 9 精密度和准确度 9.1 精密度 六个实验室对含铜、铅、锌、铬、镍、锰的2个统一样品进行了分析测定，方法精密度的测试汇总 数据详见附录A表A.1。 9.2 准确度 六个实验室对含铜、铅、锌、铬、镍、锰的高、中、低浓度的有证标准物质进行了分析测定，方法 准确度的测试汇总数据详见附录A表A.2。 六个实验室对含铜、铅、锌、铬、镍、锰的2个统一样品的加标回收率进行了分析测定，方法加标 回收率的测试汇总数据详见附录A表A.3。 DB63/T 14122015 6 10 质量保证和质量控制 10

21、.1 每批样品至少测定 2 个全程序空白，其测定结果应低于方法检出限。 10.2 根据批量大小，每批样品需测定 1个2 个含目标元素的质控样品。质控样测定值必须落在质控 样保证值（在 95%的置信水平）范围之内，否则本批结果无效，需重新分析测定。 10.3 每批样品应至少测定 20%的平行双样。样品数量少于 5 时，应至少测定 1 个平行双样，测定结果 的相对标准偏差控制范围见 HJ/T 166。 10.4 当选测的项目无质控样品时， 可用加标回收实验来检查测定准确度。 在一批试样中， 随机抽取 10 20试样进行加标回收测定。样品数不足 10 个时，适当增加加标比率。加标回收率测定结果控制

22、范围见 HJ/T 166。 10.5 校准曲线的相关系数应大于等于 0.9 990。 11 废液处理 实验过程中产生的废液不可随意倾倒，应按照规定委托有资质的单位进行处置。 12 注意事项 12.1 实验中用到的酸具有腐蚀性，样品消解过程应在通风橱内进行，实验人员应注意佩戴防护器具。 12.2 实验所用的器皿需先用洗涤剂洗净，再用(1+1)硝酸溶液浸泡 24 h（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。 DB63/T 14122015 7 A 附 录 A （资料性附录） 精密度和准确度汇总表 表A.1给出了六个实验室对含铜、铅、锌、铬、镍、锰的2个统一样品测定方法精密度的

23、测试汇总数 据。 表A.1 方法精密度的测试数据 样品 元素 平均值 mg/kg 实验室内相对 标准偏差 % 实验室间相对 标准偏差 % 重复性r mg/kg 再现性R mg/kg Cu 11.8 0.53.9 4.8 1.01 1.82 Pb 11.5 1.84.9 3.0 1.75 1.87 Zn 44.1 0.63.1 1.6 2.09 2.78 Cr 47.9 0.81.8 0.7 2.15 2.18 Ni 19.5 1.24.9 4.2 1.77 2.80 试样1 Mn 383 0.52.1 1.8 13.7 23.3 Cu 17.7 0.73.9 3.9 1.06 2.15 Pb

24、20.9 2.03.2 1.4 1.60 1.67 Zn 49.9 0.72.1 2.1 2.65 3.63 Cr 51.5 0.61.9 1.2 2.01 2.55 Ni 22.2 0.94.6 3.6 2.13 2.95 试样2 Mn 425 0.71.2 1.6 11.2 21.7 表A.2给出了六个实验室对含铜、铅、锌、铬、镍、锰的高、中、低浓度的有证标准物质测定方法 准确度的测试汇总数据。 表A.2 方法准确度的测试数据 有证标准物质 元素 保证值 mg/kg 平均值 mg/kg 相对误差 % 相对误差的最终值 % Cu 16.00.5 16.0 -0.90.0 -0.070.32

25、Pb 18.70.9 18.7 -2.41.8 0.011.88 Zn 522 52.0 -2.22.6 -0.011.38 Cr 492 49.5 -1.71.7 0.161.40 Ni 211 20.7 -2.60.2 -0.241.52 GSS-19 Mn 51813 515 -1.91.7 -0.101.18 Cu 451 45.2 -0.31.1 0.070.50 Pb 242 24.2 -4.44.7 0.153.58 GSD-20 Zn 973 97.4 -2.12.1 0.061.66 DB63/T 14122015 8 表 A.2 方法准确度的测试数据(续表) 有证标准物质

26、元素 保证值 mg/kg 平均值 mg/kg 相对误差 % 相对误差的最终值 % Cr 22016 218 -5.01.4 -0.353.16 GSD-20 Ni 1023 102 -2.51.3 -0.081.60 Cu 403 40.7 -0.34.1 0.282.82 Pb 585 58.0 -4.13.5 0.002.96 Zn 21013 208 -3.11.3 -0.162.38 Cr 37016 371 -3.23.2 0.044.00 Ni 645 64.1 -3.24.1 -0.014.66 GSS-4 Mn 142075 1414 -3.02.4 -0.062.66 表A.

27、3给出了六个实验室对含铜、铅、锌、铬、镍、锰的2个统一样品测定方法加标回收率的测试汇 总数据。 表A.3 方法加标回收率的测试数据 样品 元素 加标回收率 % 加标回收率最终值 % Cu 88.5101 96.110.4 Pb 86.790.9 88.73.8 Zn 88.2103 96.510.2 Cr 94.1103 98.65.8 Ni 88.697.5 92.06.6 试样1 Mn 89.7100 93.07.8 Cu 93.4101 96.47.4 Pb 92.5103 98.58.4 Zn 88.2104 98.511.2 Cr 94.1101 99.06.4 Ni 92.9101 96.37.8 试样2 Mn 88.1103 93.811.6 _