草酸铵作稳定剂石墨炉原子吸收法直接测量土壤悬浮液中微量镉

第19卷,第6期光谱学与光谱分析Vol.19,No.6,pp861-8631999年12月SpectroscopyandSpectralAnalysisDecember,1999草酸铵作稳定剂石墨炉原子吸收法直接测量土壤悬浮液中微量镉淦五二隋梦何友昭中国科学技术大学化学系,230026合肥摘要本文研究了石墨炉原子吸收法直接测量土壤悬浮液中微量镉。比较了不同基体改进剂及背景吸收对测量的影响。并以草酸铵为稳定剂对悬浮液的稳定性进行了研究,结果表明在碱性条件下,使用0.007mol·L-1的草酸铵作稳定剂时,土壤悬浮液比较稳定。应用固体悬浮液进样方法,直接测定了土壤样品中的微量镉。主题词石墨炉原子吸收法,悬浮液进样,草酸铵,镉1998-09-17收,1999-02-10接受;淦五二,1962年生,中国科学技术大学分析教研室讲师在使用石墨炉原子吸收法测定固体样品时,传统的方法是采用硝化的方法。但是这种方法费时费事,易引起污染。因此近年来越来越多的人采用悬浮液进样法来分析固态样品。有人认为这种技术是使用原子吸收光谱分析固态样品的最成功的方法[1]。这种技术的优点在于可使用水溶液标样进行定量分析,省时省事,污染少。本文研究了直接测量土壤悬浮液中的微量镉,取得了比较满意的结果。1实验部分1.1仪器与试剂WFX-110原子吸收分光光度计,手动进样器,普通石墨管,Cd空心阴极灯。Pd溶液:PdCl2溶于36%～38%HCl中,稀释后浓度为3.8g·L-1;Mg(NO3)2溶液:Mg(NO3)2溶于浓硝酸,稀释后浓度为50mg·mL-1;Cd溶液:适量Cd(99.9%),加入浓HNO3,低温溶解完全,稀释后其浓度为1mg·mL-1,然后根据所需配置成各种浓度。实验所用试剂均为分析纯。上述所有溶液均使用二次蒸馏水配置。1.2仪器测定条件波长228.8nm;灯电流1.5mA;狭缝宽0.4nm;氩气,管内0.6L·min-1,管外1L·min-1;进样体积20�L;信号方式为峰面积;干燥温度100℃,时间25s;灰化温度550℃,时间15s;原子化温度1800℃,时间4s,净化温度2000℃,时间4s。1.3样品的制备及测定将土壤样品置于干净的小烧杯中,于80℃烘6小时,取出3克在玛瑙研钵中研磨20分钟,过100目的筛,放在干燥的称量瓶里备用。准确称取0.25克土壤样品,加入PdCl2作为基体改进剂,草酸铵作为稳定剂,定容后PdCl2浓度为4mg·L-1,草酸铵浓度为0.007mol·L-1,并用氨水调pH值为10,用二次水定容于10mL,放入磁性搅拌子,在电磁搅拌器上制取悬浮液,按选定的仪器条件测量。2结果与讨论2.1石墨炉温度条件的选定2.1.1基体改进剂的选择石墨炉原子吸收法测定Cd常用的基体改进剂有PdCl2[2],Mg(NO3)2,(NH4)2HPO4[3]及其混合物等。我们比较了其中Mg(NO3)2,和PdCl2对测定Cd的影响。结果表明,PdCl2的效果较好,加入PdCl2可显著提高Cd的灰化温度,降低背景信号。所以本文采用PdCl2作为基体改进剂,灰化温度为550℃。2.1.2基体改进剂的用量实验表明,加入PdCl2后,灰化温度明显提高,当PdCl2的用量在2～6mg·L-1的范围内,Cd的吸收值基本不变,实验中选择PdCl2的用量为4mg·L-1。2.2背景研究2.2.1PdCl2对背景信号的影响实验中我们发现,没采用基体改进时,随着灰化温度的升高,吸收信号和背景信号都明显降低。加入PdCl2后,随着灰化温度升高,背景信号明显降低,但吸收信号在550℃以前,变化不大。因此,PdCl2可提高灰化温度,从而使大部分基体在灰化阶段即被除去,降低了原子化阶段的背景干扰。2.2.2HF的存在对背景的影响在使用原子吸收法进行土壤悬浮液测定时,由于有大量的硅存在,常在溶液中加入HF,以消除硅对石墨管和测定的影响[4]。所以本文也研究了HF的影响。我们研究了HF对一系列土壤样品的悬浮液的影响,发现不加HF时,吸收信号为0.125,背景信号为0.059加入HF后,吸收信号变化不大,但背景信号显著提高,为0.628。并且随着HF浓度的增加而逐渐增加。因此在实验中我们不使用HF,避免背景信号太大对测定造成影响。2.3悬浮液稳定性的研究2.3.1悬浮液pH值对稳定性的影响土壤颗粒是胶体体系,悬浮液的pH值可影响土壤颗粒表面的双电层结构及表面电势,使悬浮液的稳定性受到影响。本文研究了pH值对测定的影响。实验中分别以6mol·L-1NaOH和2.5%的氨水来调节土壤悬浮液的pH值,并以吸收值下降一半的时间来表示其稳定性。结果如图1所示,发现随着pH值的升高,悬浮液逐渐稳定,并在微碱性条件下比较稳定。Fig.1Thestabilityofsoilunderdife