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廣州格丹納儀器有限公司

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全自動石墨消解儀G8土壤消解-重金屬全量測定

2021.09.03

土壤一般由無機物（已經(jīng)風化成沙、淤泥、黏土的小顆粒巖石)、有機物(分解的植物、動物遺體和肥料統(tǒng)稱為腐殖質(zhì))、水和空氣組成。用于檢測的土壤樣品一般只含有無機和有機成分。國標采用的消解方法就是用各種酸在高溫環(huán)境下破壞復雜的土壤結(jié)構(gòu)，溶出土壤重金屬，最后制成適于儀器檢測的溶液。目前傳統(tǒng)濕法消解是土壤全量測定前處理的經(jīng)典方法，優(yōu)點是方法穩(wěn)定，測定結(jié)果可靠，缺點是耗時費力，且需要有經(jīng)驗的檢驗人員操作。土壤的成土母質(zhì)復雜，本文基于傳統(tǒng)濕法消解原理，應用格丹納全自動石墨消解儀G8，建立一套規(guī)范的濕法消解模式，省時省力，準確可靠，具有可操作性。應用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定銅鋅混合標準曲線溶液，以及自動石墨爐消解-土壤制備液中的銅鋅含量，并與GB/T 17138——1997中原子吸收-火焰法測定結(jié)果進行比較，方差統(tǒng)計檢驗表明，2種方法測定的土壤銅鋅含量無顯著性差異。報道如下。


全自動石墨消解儀


儀器與試劑

全自動石墨消解儀G8（格丹納）

電感耦合等離子發(fā)射光譜儀

原子吸收光度計

聚四氟乙烯消解管（格丹納）

銅標準儲備溶液，1000mg.L-1

鋅標準儲備溶液，1000mg.L-1

土壤標準物質(zhì)GSS-23


消解方法

1)稱取土壤樣品0.3 g，用二次蒸餾水浸潤后，加入10 mL鹽酸，150 ℃加熱50 min; 
2)稍冷卻，加入5 mL硝酸、5 mL氫氟酸和 3 mL高氯酸，150℃加蓋加熱60 min;
3)開蓋后180 ℃下加熱搖動30 min以上，冒濃白煙后重新加蓋，繼續(xù)加熱30 min ;
4)開蓋，220℃加熱30 ~ 60 min至液體呈黏稠狀;
5)稍冷卻，用二次蒸餾水沖洗內(nèi)管壁，加入1 mL體積分數(shù)為50%的硝酸溶液,溫熱溶解后，轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶，加入5 mL 5 %硝酸鋼溶液，蒸餾水定容，搖勻備用。
測定方法

先配制銅鋅混合標準使用液，即含20 mg.L-1銅標準物質(zhì)和10 mg.L-1鋅標準物質(zhì)的溶液，再配制銅鋅混合標準系列溶液，濃度( mg.L-1)分別為( 0.00，0.00)、( 0.10，0.05)、( 0.20 ,0.10)、(0.40，0.20 )、( 0.80，0.40)、( 1.20 ,0.60)、( 1.60，0.80)和(2.00，1.00)(括號中逗號左右兩側(cè)分別為銅、鋅濃度)。分別采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP)和原子吸收-火焰法(AAS)測定土壤制備液中銅鋅含量。2種儀器測定方法均分別選擇324.75、213.8 nm波長測定銅和鋅，其他條件使用儀器默認的推薦方法。實驗安排2次復現(xiàn)性檢測，每次做3個平行。


結(jié)果與分析

全自動石墨消解儀G8程序的確定

按GB/T 17138——1997中濕法消解方法，分為低溫、中溫。該標準中加熱設(shè)備是鋪有砂浴的電熱板，難以精密控制加熱溫度及時間。全自動石墨消解儀G8可以精確控制加熱溫度，即消解管內(nèi)實際的加熱溫度與儀器數(shù)顯溫度相符，故可設(shè)定加熱程序,按程序進行土壤前處理至完全消解，制備可供土壤多元素同時測定的待測液。

稱取約0.3g（精確至0.0001 g)樣品于消解管中，用蒸餾水濕潤后加入10 mL鹽酸（p =1.19 g.mL-1)，采用自動石墨消解儀加熱。針對國家標準中的低溫加熱，依次采用80、100、120、140、150℃進行加熱實驗，結(jié)果顯示，加熱至設(shè)定溫度并可維持的最長時間為180 min，消解管中剩余液體積見表1。

加熱后剩余液體體積

測定結(jié)果的比較

2 次復現(xiàn)性共6次平行條件下，分別應用ICP與GB/T 17138—1997中規(guī)定的AAS測定銅鋅含量的結(jié)果見表2。方差分析表明，2種方法的測定結(jié)果無顯著差異，均與證書上的確定值相符,精密度相近。

原子吸收法(AAS)和等離子體發(fā)射光譜法( ICP)測定GSS-23中銅鋅含量


總結(jié)

目前，越來越多的地市級以上檢測機構(gòu)均配置有全自動石墨爐消解儀，將自動石墨爐消解儀用于土壤檢測，會大大加快土壤環(huán)境質(zhì)量檢測的效率。G8全自動石墨消解儀是一臺高智能化的全自動樣品消解儀，符合中國國家標準的濕法消解方法和美國EPA標準的消解方法，可用于多種樣品的消解。高智能、高精密的傳感控制技術(shù)的結(jié)合和應用，使消解系統(tǒng)控制更加精準、運行更加準確、執(zhí)行更加的流暢。全程自動化操作擺脫了半自動石墨消解儀手動操作。

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