等離子（zǐ）體發射光（guāng）譜儀ICP-OES法對土壤（rǎng）中全鉀（jiǎ）的測定

鉀是（shì）植物生長的三大要素之一，因此，測定鉀的最重要的目（mù）的是從肥力角度了解土壤鉀的供（gòng）給狀況。由於土壤中（zhōng）各種形態的鉀總是處於相對轉化的（de）平衡狀態中（zhōng），全鉀量是土壤供鉀潛（qián）力的指標，同時也是土壤風化度的一（yī）種反映。目前土壤中的全鉀一般（bān）參照國家林業標準采用堿熔或者電熱板酸溶-火焰光度法(FP)進行測定（dìng）。鉀的測定（dìng）方法可以通過各種儀器快速測定，如火焰光（guāng）度法(FP)、原子吸收光譜法( AAS)、電感耦（ǒu）合等離子體發射光譜法( ICP-OES)等。本文使用（yòng）ICP-OES等離子體發射光譜儀 SPECTRO GREEN對（duì）土壤（rǎng）樣品進行測定。

1.實驗部分

1.1材料
主要試劑和土壤標準物質硫酸、硝酸、鹽（yán）酸（suān）、氫氟酸(優級純)，氫氧（yǎng）化鈉(分析純)，鉀標準溶（róng）液(中國計量院1000mg/L)，實驗室一級水。土壤成分分析標準（zhǔn）物質(GBW07404、GBW07408和（hé）GBW07452)，由中國（guó）地質科學院地球物（wù）理地球化學勘查研究所提供。

1.2儀器
ICP-OES等離子體發射光譜儀 GREEN（斯派克）
全自動智能石墨消解（jiě）儀（yí）G8（72孔，格丹納）
火焰分光光度計
馬弗爐

1.3實驗步驟

1.3.1實驗材料
選用3種不同土壤樣品，風幹（gàn）、粉碎過100目（mù）篩後備用。

1.3.2分析方法

1.3.2.1常規消解。按照LY/T 1234- 2015《 森林土壤鉀的測（cè）定》3.1.4.3進行，標準曲線的繪製按照LY/T1234-2015《森林土（tǔ）壤鉀的測定》3.1.4.5進行。

1.3.2.2石墨消解
稱取適量100目篩的風幹樣品放入50 mL聚四（sì）氟乙烯消解管（guǎn）中，用少量去離（lí）子水濕潤，加入（rù）1 mL濃HNO3、1 mL濃HCl和2 mL HF ，搖勻（yún）後放入（rù）全自動石墨（mò）消解儀G8進行消解。消（xiāo）解結束冷卻至室溫，用去離子水定容至40 mL，搖勻後離心備用。同時做空白試驗，並配製濃度為0、1.0、5.0、10.0、20.0、30.0、50.0 mg/L標準曲線係列( 1%硝（xiāo）酸定容)，用ICP-OES進行測定。

2.結果與分析

2.1前處理（lǐ）條件優化

表1~3是（shì）對使用全自動石墨消解儀（yí）消解（jiě）土（tǔ）壤（rǎng）樣品時（shí）的稱（chēng）樣量、時間和溫度進行優（yōu）化，固定消解時間(不包括升溫時間)在100 min，消解溫度在135℃，設置稱樣量為0.1、0.2、0.3、0.4g，從表1可看出，0.2、0.3、0.4g測定結果（guǒ）均低於證書提供的參考值，稱樣（yàng）量為0.1g時測定的結果均在參考值的允差範圍內，且精密度符合檢測標準相關要求，因此（cǐ），選擇了0.1g作為最優稱（chēng）樣（yàng）量。固（gù）定消解（jiě）時間(不（bú）包括升溫時間)在100 min，設置溫度梯度125、135、145、155℃ ，從表2可看出，125、135和155 ℃的測（cè）定結果偏低，均低於（yú）參考值，145℃下測定的（de）結果均在參（cān）考值（zhí）的允差範圍內，表明該（gāi）溫度消解較（jiào）為（wéi）完全，且精（jīng）密度較高，因此選擇了145℃作為最優消解溫度。

在稱樣量為0.1 g，消解溫度保持在145℃的（de）情況下，將消解時間(不包括升（shēng）溫時間)分別設定（dìng）為60、80、100和120min，進行土壤樣品消解，發現消解時間對結果的影響較大(表3)。從60和80 min的測定結果來看， 消解時間不（bú）足使得樣品未能完全消解（jiě），因而導致測定結果偏低，120min的測定結（jié）果偏低且精密度較差，可能是（shì）由於整個消解（jiě）體係酸量較小，在高溫消解時長延長（zhǎng）的情況下酸過分揮發而造成的消（xiāo）解不完全。因此，在消（xiāo）解溫度為（wéi）145℃的前提下（xià），確定100 min為消解最優時間。

3.方法評價

3.1方法的線性與檢出限。
石（shí）墨電熱消解-ICP-OES按“1.5.2"方法操作，同時測定20次樣品（pǐn）空白（bái）以計算方法的檢出限。測出（chū）檢出限為（wéi）4.42mg/kg（K2O），因此，石墨消解-ICP -OES法的靈敏度可滿足土（tǔ）壤全鉀的檢測要求。

3.2精密度
每個（gè）試樣（yàng）測定6個平行，分別計（jì）算3個土壤樣品全鉀含量的RSD來評價該方法的精密度。結果發現(表（biǎo）4)，使用NaOH熔融-火焰光（guāng）度法測定結果的RSD分為0.63%、1.39%和1.53% ，平均值為1.18% ，使用石墨消（xiāo）解-ICP-OES法（fǎ）測（cè）定結（jié）果的RSD分別（bié）為0.99%、1.49%和2.30% ，平均值為1.60% ，表明石墨消解-ICP-OES法較（jiào）傳統方（fāng）法具有較高的（de）精密度，能夠滿足實驗室檢測的相關要求。

同時，比較NaOH熔融-火焰光度法和石墨消解-ICP-OES法處理後全鉀測定值之間的差（chà）異，結果發現，相對偏差分別為1.31%、1.83%和（hé）0.61%，絕對（duì）偏差分別為2.4%、3.6%和1.2%，滿足LY/T 1234- -2015 中堿熔融法全鉀測（cè）定允許偏差的相關要求，表明石墨消（xiāo）解-ICP-OES法（fǎ）可以用於（yú）實驗室中土壤全鉀的（de）測定。

3.3準確度
為進一步驗證該方法的準確度，選取（qǔ）了3種土壤標準物質GBW07404、GBW07408和GBW07452進行測定，由表5可知（zhī），石墨消解（jiě）-ICP-OES法測定的各標（biāo）準物質鉀元素的測定值都在其證書提供參考值（zhí）的允差範圍內，且與NaOH熔融-火焰光度法測定值相比，2種方法的絕對差值在0~0.17 g/kg(以K計)，符合LY/T 1232- 2015 中當（dāng）全鉀含量10~20 g/kg時，絕對偏差<0.4~0.8 g/kg的要求，因此（cǐ），石（shí）墨（mò）消解（jiě）-ICP-OES法準確度符合LY/T 1232- -2015 的相關要求。

4.結論
該研究建立了（le）一種使用石墨消解-ICP-OES快速測定土壤（rǎng）中全鉀的方（fāng）法，線性範圍為0~ 50.0 mg/L，決定（dìng）係數R2 = 0.999989，固體樣品的檢出限為（wéi）3.68 mg/kg，加標回收率為97.7%~ 105.5%。該方（fāng）法前處理快速便捷，線性範圍較寬，同時（shí）具有較好的精密度和準確度（dù），可以滿（mǎn）足快速測定土壤全（quán）鉀的需要。

ICP-OES等離子體（tǐ）發射光譜儀SPECTRO GREEN集多年電感耦合（hé）等（děng）離子發射光譜（ICP-OES、ICP-AES及ICP等離子體）技術（shù）之大成，具有分析高重（chóng）的複雜（zá）基體的能力。其具備New SPECTRO ICP Analyzer Pro 操作軟（ruǎn）件和垂直同步雙觀測DSOI光學係統，為（wéi）提（tí）升（shēng）ICP-OES的靈密度提（tí）供了一種全新解決方案。