不同背景校正方式对石墨炉原子吸收法测定土壤中铅的影响

2018-04-19

分析仪器 2018年2期

(昆山市环境监测站，昆山 215316)

常见的测定土壤中重金属的测定方法有石墨炉法[1-3]、ICP-AES法[4，5]和ICP-MS法[6-8]等。石墨炉法因其低检出限、仪器购买及运行成本低廉的优点被众多分析测试单位运用。土壤成分较为复杂，重金属含量相对较低，要将其含量测量准确就需要选择合适的扣除背景方式。土壤中铅的测定已有国标出台(GB/T 17141—1997)，但并未对扣背景方式作详细的描述。本研究就此对多种标准土壤进行了试验，对比了不同背景校正方式对测定结果的影响。

1 试验部分

1.1 主要仪器及工作参数

ZEEnit700石墨炉原子吸收分光光度计(德国耶拿分析仪器股份有限公司)；EHD36型石墨消解仪(北京莱伯泰科仪器股份有限公司)；万分之一分析天平(梅特勒托利多有限公司)。

石墨炉原子吸收分光光度计参数：波长283.3nm，夹缝1.2nm，进样量20L，塞曼背景校正方式和氘灯背景校正方式，基体改进剂为磷酸二氢铵。

1.2 试剂材料

硝酸(优级纯，国药集团化学试剂有限公司)；氢氟酸(优级纯，南京化学试剂有限公司)；高氯酸(分析纯，南京化学试剂有限公司)；磷酸二氢铵(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；实验用水为美国密理博超纯水机制得，电阻率18.2Mcm；ESS-2、ESS-4、GSS-2、GSS-3、GSS-4、GSS-5、GSS-7、GSS-8、GSS-21、GSS-28标准土壤样品，铅标准溶液(国家标准物质研究中心)；实际土壤样品采集于昆山当地某公园。

1.3 消解步骤

于聚四氟乙烯消解罐中称取0.3～0.5g(精确到0.0001g)标准土壤，加少量去离子水湿润样品后，放置于石墨消解仪上。按表1程序加热消解样品直至近干。冷却至室温后，取下消解罐，加入0.5mL硝酸，溶解残渣，转移至50mL容量瓶，清洗消解罐内壁数次，洗涤液一并转移至容量瓶中，用去离子水定容，待测。

表1 样品消解程序

1.4 上机测试

标准曲线：用500mg/L的铅标准溶液逐级稀释成0.0、20、40、60、80、100/L的标准系列。

分别以不扣背景、氘灯扣背景、塞曼扣背景模式测定标准曲线及各样品消解液的浓度，折算至固体中铅含量后与证书值比较。选择合适的背景扣除方式后再对实际样品进行测定，同时做加标回收试验对准确度加以控制。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

不同扣背景方式的标准曲线结果见表2。式中，Y为仪器吸光度，X为消解液中铅的浓度，单位为/L。

表2 标准曲线

2.2 标准土壤测定结果(表3)

表3 标准土壤测定结果 mg/kg

由表3可见，采用塞曼背景校正方式的测定结果均在证书保证值不确定度范围内，而采用氘灯背景校正方式的测定结果，部分标准土壤的测定值已不在不确定度范围内，且总体测定值比塞曼背景校正方式的低。文献[9]提出，氘灯背景校正法使用了两个光源，即氘灯和元素空心阴极灯，对背景校正理想模式的条件不能满足，且在同一波长、同一分析体积这两点上存在无法克服的缺点，因此采用氘灯背景校正容易导致背景扣除过度。测定结果验证了这一说法，说明在测定土壤时，氘灯背景校正会导致结果偏低，尤其是对黄红壤的影响较大，结果偏低21%左右。而不扣除背景的测定结果则显著偏高，尤其是黄棕壤和黄红壤的测定结果偏高分别达230%和232%。导致结果偏高的原因是土壤成分复杂，这些背景成分对测定产生正干扰，不校正背景即导致结果偏高。由此可见，石墨炉法测定土壤中铅时应选择塞曼背景校正方式来消除背景组分的干扰。