电感耦合等离子体-质谱法测定土壤中的有效钼

2019-01-25代天飞马红菊宋文琪

四川农业科技 2018年12期

赵迪,唐莲,代天飞,范丽,马红菊,宋文琪,李昆

(成都土壤肥料测试中心,四川成都 610041)

钼广泛存在于土壤中，是植物生长代谢所必须的微量元素之一。植物体中将无机磷转化为有机磷需要钼的参与，大气固氮需要钼的协调，它具有增强光合作用和提高植物抗旱、抗寒及抗病能力[1-2]，因此测定土壤中的有效钼含量具有重要意义。土壤中钼可分为水溶性钼、交换性钼、难溶性钼及有机结合态钼，能被植物吸收的钼，可用草酸-草酸铵溶液(Tamm溶液)浸提，该浸提剂的缓冲容量较大，基本上适用于各种类型的土壤[3]。目前常用的测定土壤中有效钼的方法有：分光光度法、极谱法、石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合离子体发射光谱(ICP-AES)法和化学发光法等[4-9]。原有的这些方法局限性比较大、前处理复杂、手续繁琐、结果不稳定且灵敏度低。随着分析仪器的发展，电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)已广泛应用于现代分析检测领域[10-11]，相对于其他痕量分析技术，ICP-MS法具有线形范围宽、灵敏度高、干扰少和重现性好等优点。

本文拟定ICP-MS法测定土壤样品中的有效钼，方法经国家一级标准样品的验证，分析结果的正确度、精密度和回收率满足分析要求，并与传统的示波极谱仪法[3]进行对比试验，测定了土壤样品中的有效钼。结果表明ICP-MS法重现性好、准确度高、前处理简单，适用于土壤样品中有效钼的批量检测。

1 试验内容与方法

1.1 仪器条件

Agilent7700x型电感耦合等离子体发射质谱仪(安捷伦，美国)，其工作条件见表1；JPS型示波极谱仪(成都地质科学院)。

表1 仪器最佳工作条件

1.2 标准和主要试剂

钼标准溶液[C(Mo)=0.5mg/L]，用钼(Mo)国家标准溶液GBW(E)080218(浓度为100μg/mL)用水逐级稀释而成；准曲线配置：分别吸取钼标准溶液0，1.00，2.00，5.00，10.00，20.00mL于100mL容量瓶中，用草酸-草酸铵浸提剂定容，即得含钼量分别为0.00，5.00，10.00，25.00，50.00，100.0μg/L的标准系列溶液。

草酸-草酸铵浸提剂：称取24.9g草酸铵[(NH4)2C2O4·H2O,优级纯]将其和12.6g草酸[(H2C2O4·2H2O,优级纯]溶于水，定容至1L，酸度为pH=3.3.实验用水为电阻率>18.2MΩ·cm的高纯水。

1.3 样品前处理

称取通过2mm孔径筛的风干样品5.00g于200mL塑料瓶中，加50mL草酸-草酸铵浸提剂，盖紧瓶塞，振荡0.5h后放置过夜，干过滤，同时做空白实验，上机备用。

2 结果和讨论

2.1 方法正确度和精密度

选取GBW07412a、GBW07414a、GBW07458等3个国家标准物质，根据其给定的参考值和不确定度判断分析方法的正确性，同时，通过计算其多次测量结果的相对标准偏差(RSD)，统计方法精密度能否满足分析要求。

从表2中3个标准物质的8～27个批次的测试结果看，电感耦合等离子体发射质谱仪(ICP-MS)的测试结果均能达到国家标准物质给定的标准值范围内。因此，采用ICP-MS法测试土壤有效钼基本可行。精密度试验表明，ICP-MS法的标准方差在0.006～0.010之间，多次测定结果的RSD均在10%范围以内，符合质量规范要求。综上所述，采用ICP-MS法测定土壤中有效钼含量的正确度和精密度能够满足分析要求。

表2 方法正确度和精密度试验结果

2.2 加标回收实验

对ICP-MS法测土壤有效钼进行加标回收试验，由表3的测试结果可见，方法的加标回收率介于101%～104%之间，说明用ICP-MS测土壤中的有效钼有较好的重现性。

表3 加标回收试验结果

2.3 方法比对实验

选取四川省青神县、丹棱县、巴州区、洪雅县、威远县、嘉陵区等6个区、县的土壤样品37个，该批样品基本涵盖了全省主要土壤母质发育的土壤。采用2种方法对同一土壤浸提液进行不同仪器定量的比对试验，结果见图1。对测定的37组样本结果进行配对t检验，结果表明：在95%的置信区间下，ICP-MS法和示波极谱仪法在土壤中有效钼的检测结果上没有统计学上的差别(P=0.148>0.05)，方法间无显著性差异。