原子吸收分光光度法与X射线荧光光谱法测定土壤中总铬的方法比对

蔡熹+陈素兰

【摘 要】 原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定土壤中总铬均具有准确度高，精密度好的特点，两种方法的检测结果无显著性差异。

【关键词】 X射线荧光光谱法 原子吸收法 方法比对 总铬 土壤

铬（Chromium），化学符号是Cr，原子序数为24。这是一种具有银白色光泽的金属，无臭，无味，无毒，化学性质很稳定，有延展性，自然界没有游离状态的铬，主要的矿物是铬铁矿。在人体中，铬是一种必需的微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。铬在环境中，在不同条件下价态也有不同，其化学行为和毒性大小亦不同。如水体中三价铬可吸附在固体物质上而存在于沉积物（底泥）中；六价铬则多溶于水中，比较稳定，但在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬的盐类可在中性或弱碱性的水中水解，生成不溶于水的氢氧化铬而沉入水底。由于环境中的三价铬和六价铬可以互相转化，所以近来愈来愈倾向于根据铬的总含量，而不是根据六价铬的含量来制定相关标准。

铬主要用于金属加工、电镀、制革等行业。由于铬的污染源很多，而且毒性较强。所以是一项重要的污染控制指标。《土壤环境质量标准》中，铬是规定监测项目之一。

当前国家对重金属污染防治日益重视，更是将重金属污染防治写入了十二五规划中，为了保障人民群众生活环境健康，如何快速准确有效的分析土壤中铬的含量，已经成为土壤无机元素分析法研究中非常重要的一个方面。

目前，土壤中铬的测定主要为火焰原子吸收分光光度法（简称FAAS），样品消解过程复杂繁琐，需要使用大量的酸，同时会产生酸雾，易对环境造成二次污染，对实验人员有一定的伤害，且耗时长，分析效率较低。而使用X射线荧光谱仪（简称XRF）分析，样品无需前处理，只需压制成一定规格的薄片即可进行测定，且测定时间短。

1 方法原理

（1）火焰原子吸收分光光度法。采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液，在消解过程中，所有铬都被氧化成Cr2O72-。然后，将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰中。在火焰的高温下，形成铬基态原子，并对铬空心阴极灯发射的特征谱线357.9nm产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，测定铬的吸光度。（2）X射线荧光光谱法。将土壤试样用衬垫压片法或铝环（塑料环）压片法制样，用X射线或其他激发源照射待分析样品，样品中的元素之内层电子被击出后，造成核外电子的跃迁，在被激发的电子返回基态的时候，会放射出特征X射线；不同的元素会放射出各自的特征X射线，具有不同的能量或波长特性，其强度的大小与样品中元素浓度有关，与标准样品进行比对时，即可定量测定样品中各元素的含量。

2 实验

2.1 仪器比对

（1）X射线荧光光谱法：S4 Pioneer X射线荧光光谱仪（布鲁克-AXS）

实验条件：分析线Ka；准直器0.46dg；晶体LiF200；探测器SC；滤光片无；电压60kV；电流50mA；2θ峰位69.368；2θ背景70.472；PHA 60～140%；测量时间峰位30s；测量时间背景20s。

（2）火焰原子吸收分光光度法：55B型火焰原子吸收分光光度计（瓦里安公司）

实验条件：波长357.9nm；狭缝0.2nm；灯电流7.0mA；燃气流量3.0L/min；助燃气流量10.0L/min。

2.2 样品比对

南京某地采集的土壤样品（阴处风干，过200目筛[2]），国家GSS系列土壤标准样品，标准值为（59±2）mg/kg和（67±3）mg/kg。

3 分析

用火焰原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定实际土壤样品和标准样品的分析结果，分别见表1和表2。

4 数据分析

（1）从表2的统计结果来看，两种方法检测结果的平均值与标准值之间误差较小；经t检验法检验，在给定显著性水平为0.05时，两种方法检测结果的平均值与标准值均无显著性差异，测量中不存在系统误差。（2）经t检验法检验，给定显著性水平为0.05时，两种方法检测结果的平均值之间无显著性差异。

5 结语

通过上述实验，我们可以得出以下结论：火焰原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定土壤中铬，均具有精密度好，准确度高的优点，两者之间无显著性差异。

射线荧光光谱法与火焰原子吸收分光光度法相比，其在样品前处理方面和分析效率方面更具优势，此外X荧光可以同时分析多种元素，省时省力，建议在有条件的情况下使用X射线荧光光谱法分析土壤中铬。

参考文献：

[1]土壤 总铬的测定 火焰原子吸收分光光度法（HJ 491—2009）.

[2]陈素兰，胡冠九.全国土壤污染状况调查样品元素分析测试技术探讨[J].中国环境监测，2007，23（5）：6-9.endprint

【摘 要】 原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定土壤中总铬均具有准确度高，精密度好的特点，两种方法的检测结果无显著性差异。

【关键词】 X射线荧光光谱法 原子吸收法 方法比对 总铬 土壤

铬（Chromium），化学符号是Cr，原子序数为24。这是一种具有银白色光泽的金属，无臭，无味，无毒，化学性质很稳定，有延展性，自然界没有游离状态的铬，主要的矿物是铬铁矿。在人体中，铬是一种必需的微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。铬在环境中，在不同条件下价态也有不同，其化学行为和毒性大小亦不同。如水体中三价铬可吸附在固体物质上而存在于沉积物（底泥）中；六价铬则多溶于水中，比较稳定，但在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬的盐类可在中性或弱碱性的水中水解，生成不溶于水的氢氧化铬而沉入水底。由于环境中的三价铬和六价铬可以互相转化，所以近来愈来愈倾向于根据铬的总含量，而不是根据六价铬的含量来制定相关标准。

铬主要用于金属加工、电镀、制革等行业。由于铬的污染源很多，而且毒性较强。所以是一项重要的污染控制指标。《土壤环境质量标准》中，铬是规定监测项目之一。

当前国家对重金属污染防治日益重视，更是将重金属污染防治写入了十二五规划中，为了保障人民群众生活环境健康，如何快速准确有效的分析土壤中铬的含量，已经成为土壤无机元素分析法研究中非常重要的一个方面。

目前，土壤中铬的测定主要为火焰原子吸收分光光度法（简称FAAS），样品消解过程复杂繁琐，需要使用大量的酸，同时会产生酸雾，易对环境造成二次污染，对实验人员有一定的伤害，且耗时长，分析效率较低。而使用X射线荧光谱仪（简称XRF）分析，样品无需前处理，只需压制成一定规格的薄片即可进行测定，且测定时间短。

1 方法原理

（1）火焰原子吸收分光光度法。采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液，在消解过程中，所有铬都被氧化成Cr2O72-。然后，将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰中。在火焰的高温下，形成铬基态原子，并对铬空心阴极灯发射的特征谱线357.9nm产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，测定铬的吸光度。（2）X射线荧光光谱法。将土壤试样用衬垫压片法或铝环（塑料环）压片法制样，用X射线或其他激发源照射待分析样品，样品中的元素之内层电子被击出后，造成核外电子的跃迁，在被激发的电子返回基态的时候，会放射出特征X射线；不同的元素会放射出各自的特征X射线，具有不同的能量或波长特性，其强度的大小与样品中元素浓度有关，与标准样品进行比对时，即可定量测定样品中各元素的含量。

2 实验

2.1 仪器比对

（1）X射线荧光光谱法：S4 Pioneer X射线荧光光谱仪（布鲁克-AXS）

实验条件：分析线Ka；准直器0.46dg；晶体LiF200；探测器SC；滤光片无；电压60kV；电流50mA；2θ峰位69.368；2θ背景70.472；PHA 60～140%；测量时间峰位30s；测量时间背景20s。

（2）火焰原子吸收分光光度法：55B型火焰原子吸收分光光度计（瓦里安公司）

实验条件：波长357.9nm；狭缝0.2nm；灯电流7.0mA；燃气流量3.0L/min；助燃气流量10.0L/min。

2.2 样品比对

南京某地采集的土壤样品（阴处风干，过200目筛[2]），国家GSS系列土壤标准样品，标准值为（59±2）mg/kg和（67±3）mg/kg。

3 分析

用火焰原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定实际土壤样品和标准样品的分析结果，分别见表1和表2。

4 数据分析

（1）从表2的统计结果来看，两种方法检测结果的平均值与标准值之间误差较小；经t检验法检验，在给定显著性水平为0.05时，两种方法检测结果的平均值与标准值均无显著性差异，测量中不存在系统误差。（2）经t检验法检验，给定显著性水平为0.05时，两种方法检测结果的平均值之间无显著性差异。

5 结语

通过上述实验，我们可以得出以下结论：火焰原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定土壤中铬，均具有精密度好，准确度高的优点，两者之间无显著性差异。

射线荧光光谱法与火焰原子吸收分光光度法相比，其在样品前处理方面和分析效率方面更具优势，此外X荧光可以同时分析多种元素，省时省力，建议在有条件的情况下使用X射线荧光光谱法分析土壤中铬。

参考文献：

[1]土壤 总铬的测定 火焰原子吸收分光光度法（HJ 491—2009）.

[2]陈素兰，胡冠九.全国土壤污染状况调查样品元素分析测试技术探讨[J].中国环境监测，2007，23（5）：6-9.endprint

【摘 要】 原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定土壤中总铬均具有准确度高，精密度好的特点，两种方法的检测结果无显著性差异。

【关键词】 X射线荧光光谱法 原子吸收法 方法比对 总铬 土壤

铬（Chromium），化学符号是Cr，原子序数为24。这是一种具有银白色光泽的金属，无臭，无味，无毒，化学性质很稳定，有延展性，自然界没有游离状态的铬，主要的矿物是铬铁矿。在人体中，铬是一种必需的微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。铬在环境中，在不同条件下价态也有不同，其化学行为和毒性大小亦不同。如水体中三价铬可吸附在固体物质上而存在于沉积物（底泥）中；六价铬则多溶于水中，比较稳定，但在厌氧条件下可还原为三价铬。三价铬的盐类可在中性或弱碱性的水中水解，生成不溶于水的氢氧化铬而沉入水底。由于环境中的三价铬和六价铬可以互相转化，所以近来愈来愈倾向于根据铬的总含量，而不是根据六价铬的含量来制定相关标准。

铬主要用于金属加工、电镀、制革等行业。由于铬的污染源很多，而且毒性较强。所以是一项重要的污染控制指标。《土壤环境质量标准》中，铬是规定监测项目之一。

当前国家对重金属污染防治日益重视，更是将重金属污染防治写入了十二五规划中，为了保障人民群众生活环境健康，如何快速准确有效的分析土壤中铬的含量，已经成为土壤无机元素分析法研究中非常重要的一个方面。

目前，土壤中铬的测定主要为火焰原子吸收分光光度法（简称FAAS），样品消解过程复杂繁琐，需要使用大量的酸，同时会产生酸雾，易对环境造成二次污染，对实验人员有一定的伤害，且耗时长，分析效率较低。而使用X射线荧光谱仪（简称XRF）分析，样品无需前处理，只需压制成一定规格的薄片即可进行测定，且测定时间短。

1 方法原理

（1）火焰原子吸收分光光度法。采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液，在消解过程中，所有铬都被氧化成Cr2O72-。然后，将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰中。在火焰的高温下，形成铬基态原子，并对铬空心阴极灯发射的特征谱线357.9nm产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，测定铬的吸光度。（2）X射线荧光光谱法。将土壤试样用衬垫压片法或铝环（塑料环）压片法制样，用X射线或其他激发源照射待分析样品，样品中的元素之内层电子被击出后，造成核外电子的跃迁，在被激发的电子返回基态的时候，会放射出特征X射线；不同的元素会放射出各自的特征X射线，具有不同的能量或波长特性，其强度的大小与样品中元素浓度有关，与标准样品进行比对时，即可定量测定样品中各元素的含量。

2 实验

2.1 仪器比对

（1）X射线荧光光谱法：S4 Pioneer X射线荧光光谱仪（布鲁克-AXS）

实验条件：分析线Ka；准直器0.46dg；晶体LiF200；探测器SC；滤光片无；电压60kV；电流50mA；2θ峰位69.368；2θ背景70.472；PHA 60～140%；测量时间峰位30s；测量时间背景20s。

（2）火焰原子吸收分光光度法：55B型火焰原子吸收分光光度计（瓦里安公司）

实验条件：波长357.9nm；狭缝0.2nm；灯电流7.0mA；燃气流量3.0L/min；助燃气流量10.0L/min。

2.2 样品比对

南京某地采集的土壤样品（阴处风干，过200目筛[2]），国家GSS系列土壤标准样品，标准值为（59±2）mg/kg和（67±3）mg/kg。

3 分析

用火焰原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定实际土壤样品和标准样品的分析结果，分别见表1和表2。

4 数据分析

（1）从表2的统计结果来看，两种方法检测结果的平均值与标准值之间误差较小；经t检验法检验，在给定显著性水平为0.05时，两种方法检测结果的平均值与标准值均无显著性差异，测量中不存在系统误差。（2）经t检验法检验，给定显著性水平为0.05时，两种方法检测结果的平均值之间无显著性差异。

5 结语

通过上述实验，我们可以得出以下结论：火焰原子吸收分光光度法和X射线荧光光谱法测定土壤中铬，均具有精密度好，准确度高的优点，两者之间无显著性差异。

射线荧光光谱法与火焰原子吸收分光光度法相比，其在样品前处理方面和分析效率方面更具优势，此外X荧光可以同时分析多种元素，省时省力，建议在有条件的情况下使用X射线荧光光谱法分析土壤中铬。

参考文献：

[1]土壤 总铬的测定 火焰原子吸收分光光度法（HJ 491—2009）.

[2]陈素兰，胡冠九.全国土壤污染状况调查样品元素分析测试技术探讨[J].中国环境监测，2007，23（5）：6-9.endprint