2023學年完整公開課版鎘鉻的測定

模塊五：土壤監(jiān)測5.2.2鎘、鉻的測定任課老師：鐘彩霞鎘的測定總鉻的測定12鎘是動植物非必需的有毒有害元素，可在土壤中蓄積，并通過食物鏈進入人體。鉻是自然界中普遍存在的重金屬元素，是人體和動物必需的微量元素，能影響碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì)的吸收與代謝，可在土壤中蓄積，并通過食物鏈進入人體。食用鎘、鉻含量過高的植物會對人類的健康產(chǎn)生巨大的威脅。鎘、鉻的測定意義：鎘、鉻的相關標準（GB15618-2018）：01配標液土樣預處理(消解)標液及樣品測定結果計算土壤中金屬化合物的測定方法與《水和廢水監(jiān)測》中金屬化合物的測定方法基本相同，僅在預處理方法和測量條件方面有差異。測定程序一般為：鎘、鉻的測定方法：采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸全消解的方法，徹底破壞土壤的礦物晶格，使試樣中的待測元素全部進入試液。然后，將試液注入石墨爐中。經(jīng)過預先設定的干燥、灰化、原子化等升溫程序使共存基體成分蒸發(fā)除去，同時在原子化階段的高溫下鉛、鎘化合物離解為基態(tài)原子蒸氣，并對空心陰極燈發(fā)射的特征譜線產(chǎn)生選擇性吸收。在選擇的最佳測定條件下，通過背景扣除，測定試液中鎘的吸光度。鎘的測定（GB/T17141-1997）1方法原理將采集的土壤樣品（一般不少于500g）混勻后用四分法縮分至約100g?？s分后的土樣經(jīng)風干（自然風干或冷凍干燥）后，除去土樣中石子和動植物殘體等異物，用木棒（或瑪瑙棒）研壓，通過2mm尼龍篩（除去2mm以上的砂礫），混勻。用瑪瑙研缽將通過2mm尼龍篩的土樣研磨至全部通過100目（孔徑0.149mm）尼龍篩，混勻后備用。樣品制備鎘的測定（GB/T17141-1997）1鎘的測定（GB/T17141-1997）1分析步驟(1)試液的制備

準確稱取0.1～0.3g（精確至0.0002g）試樣于50mL聚四氟乙烯坩堝中，用水潤濕后加入5mL鹽酸，于通風櫥內(nèi)的電熱板上低溫加熱，使樣品初步分解，當蒸發(fā)至約2～3mL時，取下稍冷，然后加入5mL硝酸，4mL氫氟酸，2mL高氯酸，加蓋后于電熱板上中溫加熱1h左右，然后開蓋，繼續(xù)加熱除硅，為了達到良好的飛硅效果，應經(jīng)常搖動坩堝。當加熱至冒濃厚高氯酸白煙時，加蓋，使黑色有機碳化物充分分解。待坩堝上的黑色有機物消失后，開蓋驅(qū)趕白煙并蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀。視消解情況，可再加入2mL硝酸，2mL氫氟酸，1mL高氯酸，重復上述消解過程，當白煙再次基本冒近且內(nèi)容物呈粘稠狀時，取下稍冷，用水沖洗坩堝蓋和內(nèi)壁，并加入1mL（1+5）硝酸溶液溫熱溶解殘渣，然后將溶液轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中，加入3mL磷酸氫二銨溶液，冷卻后定容，搖勻備測。鎘的測定（GB/T17141-1997）1分析步驟(2)樣品測定將試液在與校準曲線相同的條件下，測定吸光度。

用去離子水代替試樣，采用和樣品操作相同的步驟和試劑，制備全程序空白溶液，并在與樣品相同的條件下測定吸光度。每批樣品至少制備2個以上的空白溶液。(3)空白試驗鎘的測定（GB/T17141-1997）1分析步驟(4)校準曲線

準確移取鎘標準溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00mL于25mL容量瓶中。加入3.0mL磷酸氫二銨溶液，用硝酸溶液（體積分數(shù)0.2%）定容。然后用石墨爐原子吸收分光光度計測定其吸光度。

用減去空白的吸光度與相應的元素含量（μg/L）繪制鎘校準曲線。式中：W——土樣中鎘的含量，mg/kg

c——試液吸光度減去空白吸光度后在校準曲線上查得鎘的含量，μg/LV——試液定容的體積，mLm——稱取試樣的重量，g

f——試樣中水分的含量，%結果計算鎘的測定（GB/T17141-1997）1土樣水分含量測定稱取通過100目篩的風干土樣5～10g（準確至0.01g），置于鋁盒或稱量瓶中，在105℃烘箱中烘4～5h，烘干至恒重。土壤水分含量f按下式計算：式中：f——試樣中水分的含量，%W1——烘干前土樣重量，gW2——烘干后土樣重量，g鎘的測定（GB/T17141-1997）1總鉻的測定（HJ491-2009）2采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸全分解的方法，破壞土壤的礦物晶格，使試樣中的待測元素全部進入試液，并且，在消解過程中，所有鉻都被氧化成Cr2O72-。然后，將消解液噴入富燃性空氣-乙炔火焰中。在火焰的高溫下，形成鉻基態(tài)原子，并對鉻空心陰極燈發(fā)射的特征譜線357.9nm產(chǎn)生選擇性吸收。在選擇的最佳測定條件下，測定鉻的吸光度。方法原理將采集的土壤樣品（一般不少于500g）混勻后用四分法縮分至約100g。縮分后的土樣經(jīng)風干（自然風干或冷凍干燥）后，除去土樣中石子和動植物殘體等異物，用木棒（或瑪瑙棒）研壓，通過2mm尼龍篩（除去2mm以上的砂礫），混勻。用瑪瑙研缽將通過2mm尼龍篩的土樣研磨至全部通過100目（孔徑0.149mm）尼龍篩，混勻后備用。樣品制備總鉻的測定（HJ491-2009）2分析步驟(1)試液的制備

全消解方法：準確稱取0.2～0.5g（精確至0.0002g）試樣于50mL聚四氟乙烯坩堝中，用水潤濕后加入10mL鹽酸，于通風櫥內(nèi)的電熱板上低溫加熱，使樣品初步分解，當蒸發(fā)至約剩3mL左右時，取下稍冷，然后加入5mL硝酸，5mL氫氟酸，3mL高氯酸，加蓋后于電熱板上中溫加熱1h左右，然后開蓋，電熱板溫度控制在150℃，繼續(xù)加熱除硅，為了達到良好的飛硅效果，應經(jīng)常搖動坩堝。當加熱至冒濃厚高氯酸白煙時，加蓋，使黑色有機碳化物分解。待坩堝上的黑色有機物消失后，開蓋，驅(qū)趕高氯酸白煙并蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀。視消解情況，可再補加3mL硝酸，3mL氫氟酸，1mL高氯酸，重復上述消解過程，當白煙再次基本冒近且內(nèi)容物呈粘稠狀時，取下稍冷，用水沖洗坩堝蓋和內(nèi)壁，并加入3mL（1+1）硝酸溶液，溫熱溶解可溶性殘渣，然后將溶液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，加入5mL氯化銨水溶液，冷卻后用水定容至標線，搖勻，備測。總鉻的測定（HJ491-2009）2分析步驟(1)試液的制備

微波消解法：準確稱取0.2g（精確至0.0002g）試樣于微波消解罐中，用少量水潤濕后加入6mL硝酸，2mL氫氟酸，按照一定升溫程序進行消解，冷卻后將溶液轉(zhuǎn)移至50mL聚四氟乙烯坩堝中，加入2mL高氯酸，電熱板溫度控制在150℃，驅(qū)趕白煙并蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀。取下坩堝稍冷，加入3mL（1+1）硝酸溶液，溫熱溶解可溶性殘渣，然后將溶液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，加入5mL氯化銨水溶液，冷卻后用水定容至標線，搖勻，備測?？傘t的測定（HJ491-2009）2分析步驟(2)校準曲線

準確移取鉻標準使用溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL于50mL容量瓶中。分別加入5mL氯化銨溶液，3mL的鹽酸溶液（1+1），用水定容至標線，搖勻。然后用火焰原子吸收分光光度計測定其吸光度。

用減去空白的吸光度與相應的鉻含量（mg/L）繪制校準曲線?？傘t的測定（HJ491-2009）2分析步驟(3)樣品測定將試液在與校準曲線相同的條件下，測定吸光度。

用去離子水代替試樣，采用和樣品操作相同的步驟和試劑，制備全程序空白溶液，并在與樣品相同的條件下測定吸光度。每批樣品至少制備2個以上的空白溶液。(4)空白試驗總鉻的測定（HJ491-2009）2式中：W——土樣中鉻的含量，mg/kg

c——試液吸光度減去空白吸光度后在校準曲線上查得鉻的含量，μg/LV——試液定容的體積，mLm——稱取試樣的重量，g

f——試樣中水分的含量，%結果計算總鉻的測定（HJ491-2009）2土樣水分含量測定