分光光度法测定土壤中碘的方法改进
2015-04-18程素敏陈艳梅
程素敏 王 娟 张 岩 陈艳梅
（天津市地质矿产测试中心，天津300191）
分光光度法测定土壤中碘的方法改进
程素敏 王 娟 张 岩 陈艳梅
（天津市地质矿产测试中心，天津300191）
对碳酸钠-氧化锌熔矿，分光光度法测定土壤样品中碘含量的方法进行改进，在不经过超级恒温水浴的情况下，对熔样温度、试剂用量的选择、比色温度等实验条件进行优化。改进后的方法经过国家一级标准物质分析验证，准确度ΔlgC＜0.05，相对标准偏差（RSD）＜10%，结果准确可靠，完全满足地球化学调查样品中对碘的质量要求，更加适合批量生产。
碳酸钠-氧化锌；分光光度法；碘
0 引言
碘是人体必需元素之一，缺乏碘会导致甲状腺肿大［1］。单纯的通过加碘的食盐来补充不足是远远不够的。因此从其它蔬菜、水果中摄取碘也十分必要。植物中的碘主要来源于土壤［2］，所以，探测土壤中碘的含量，可以从中预测当地植物的含碘趋势，从而了解碘的食用情况对人体的健康有多大影响。
目前，碘的测量方法有许多，如催化光度法、离子色谱法［3-4］、离子选择电极法［5］、原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体-质谱法［6-7］、中子活化分析法、分光光度法［8］等，其中碳酸钠-氧化锌（即艾氏卡）半融分光光度法测定土壤中的碘是目前实验室较为常用的方法，但此方法对温度等实验条件的要求极高，本文对其进行改进并优化实验条件，准确测定土壤中碘的含量。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
722R可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），SX2-12-10型高温炉（天津市中环实验电炉有限公司）。
氯胺T溶液（0.3g/L），4，4′-四甲基二氨基苯甲烷（四碱）溶液（0.3g/L，介质为8%冰醋酸），碳酸钠和氧化锌（3∶2）混合剂，无水乙醇，碘标准溶液（50μg/L）。所用试剂均为国产分析纯。分析用水均为去离子水。
1.2 实验方法
1.2.1 熔样
称取0.500 0g通过孔径0.075mm筛的样品置于预先盛有3.0g碳酸钠和氧化锌混合试剂的15mL瓷坩埚中，搅匀后，再均匀覆盖1.5g碳酸钠和氧化锌混合剂，置于马弗炉中，按程序由室温逐步升至750℃并保持1h，取出冷却，将熔块完全转移至50 mL烧杯中，用热水洗净坩埚，加20mL水及几滴无水乙醇，煮沸，冷却，将溶液连同沉淀一起移入50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀后，放置澄清，备用。同时进行空白实验。
1.2.2 测定
移取上层澄清溶液4mL于25mL比色管中，加入去离子水至10mL，加入4mL四碱溶液，摇匀，排除二氧化碳气泡，将室温控制在21～22℃，放置20min。将分光光度计开机预热并调至零点，往溶液中迅速准确加入2mL氯胺T溶液（30g/L），摇动2～3s，将溶液迅速倒入1cm比色池内，于600nm测量吸光度的峰值。
1.2.3 工作曲线的绘制
分别移取0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL碘（50μg/L）标准溶液于25mL比色管中，与样品一同测定。以碘含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。实验测得的标准曲线的相关系数r≥0.995 0，线性良好。
2 结果与讨论
2.1 熔样温度的影响
称取国家一级标准物质GSS-17、GSS-16、GSS-9、GSS-4、GSS-7各三份，分别按条件1：室温→750℃；条件2：室温→300℃→500℃→750℃进行熔样，测定结果如表1所示。由表1可见，按条件2程序升温的方式熔矿，测定结果更加接近标准值。
2.2 环境温度对实验结果的影响
土壤中碘的测定对于温度有极为严格的要求，在不同的测定温度下，样品的测定结果都不相同，稳定性差，因此只有在恒温的测定条件下才能得到稳定的结果。本方法将环境温度控制在21～22℃，可以得到线性良好的标准曲线和稳定的测定结果。
表1 熔样温度的影响Table 1 Effect of melting temperature on iodine contents/（μg·g-1）
2.3 氯氨T浓度对显色时间和测定吸光度的影响
氯氨T浓度对显色时间和吸光度的影响非常显著。当氯氨T浓度小于0.3g/L时，随着氯氨T浓度的升高，吸光度明显增大，当氯氨T浓度大于0.4g/L时，吸光度变化趋于平缓，如图1所示。但随氯氨T浓度的增大，显色时间也越来越快，当氯氨T浓度大于0.4g/L时，来不及进行比色。实验选择氯氨T浓度为0.3g/L，反应时间和测定吸光度均能达到实验的最佳状态。
图1 氯氨T浓度对吸光度的影响Figure 1 Effect of chloramine T concentration on absorbance.
2.4 方法检出限
同样品处理过程，制备12份空白溶液，计算其标准偏差，以3倍标准偏差计算方法检出限为0.13μg/g。
2.5 方法准确度和精确度
按照本方法，分别选取不同含量的国家一级标准物质GSS-9、GSS-14、GSS-17、GSS-19、GSS-16、GSS-21、GSS-26、GSS-4平行6份进行实验，测定方法的准确度和精密度，结果如表2所示。方法准确度ΔlgC＜0.05，相对标准偏差（RSD）＜10%，均满足地球化学调查样品中对碘的测定质量要求。
表2 方法准确度和精密度Table 2 Precision and accuracy tests of the method（n＝6） /（μg·g-1）
3 结论
本文在不经过超级恒温水浴的情况下，从熔样温度、试剂用量的选择、比色温度等方面对碳酸钠-氧化锌熔样分光光度法测定土壤样品中碘含量的方法进行优化改进。改进后的方法操作简便，结果准确可靠，完全满足地球化学调查样品中对碘的质量要求，适合批量生产。
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Method Improvement on the Determination of Iodine in Soil by Spectrophotometry
CHENG Sumin，WANG Juan，ZHANG Yan，CHEN Yanmei
（TianjinGeologicalMineralAnalysisCenter，Tianjin300191，China）
An improved method for the determination of iodine in soil by spectrophotometry was established.The sample was digested by Na2CO3-ZnO.The experimental conditions，such as melting temperature，reagent dosage and colorimetric temperature，etc.were optimized without super constant temperature water bath.The improved method was validated by the analysis of the national certified reference materials.The relative standard deviation（RSD）was less than 10%and the accuracy（ΔlgC）was less than 0.05.It is accurate and reliable and can meet the requirement for mass analysis of iodine in geochemical survey samples.
Na2CO3-ZnO；spectrophotometry；iodine
O657.32；TH744.12
A
2095-1035（2015）04-0041-03
2014-07-01
2014-09-16
程素敏，女，工程师，主要从事实验室管理和分析测试研究。E-mail：sunandmoon20131008＠163.com
10.3969/j.issn.2095-1035.2015.04.009
