方案分享：電感耦合等離子發射光譜法測定土壤中的銅

隨著人類生產活（huó）動的增加和城市化進程（chéng）的發展，越（yuè）來越多的汙染物被排放到環境中。2014年的《全（quán）國（guó）土壤汙染調查公報》顯示，全國土壤總的點（diǎn）位超標率為（wéi）16.1%，而（ér）銅的點位超標率為2.1%。銅是人（rén）體的必需元素，因此相對重金屬鎘和鉛的生物毒性，重金（jīn）屬銅的毒性易被忽視。人體內銅過剩，會引起肝硬化、運動障礙和知（zhī）覺神經障礙等疾病。目前，土壤的消（xiāo）解方法主要有電熱板消解和微波消解，微波消解快速、準確，用酸量少，汙染較小，準確度與精密度較（jiào）高（gāo），但是儀器昂貴，實（shí）驗成本高，且需要二次趕酸（suān）。電熱板消解雖然操作複雜，耗酸量較大，耗時較長，同時開放體係的（de）加熱消解還會產生大量有害氣體，且在一定程度上帶來元素含量的損失。但方法本（běn）身簡便安（ān）全，成本低廉，試驗結果準確度（dù）和精密度都較好。石墨消解儀是近幾（jǐ）年的（de）應用較多主要是因為其具有（yǒu）良好的控溫功能，從而加熱均勻，樣品測試結（jié）果（guǒ）的準確度和精密度都較好。本文研究了電熱板和全（quán）自動石墨（mò）消解儀，結合 電感耦合等（děng）離子發射光譜法測（cè）定土壤中銅的方法。

實驗部分

儀器與試劑

主要儀器
德國斯派克電感耦合等（děng）離子（zǐ）體發（fā）射光譜儀（yí）（SPECTRO ARCOS）
全自（zì）動石（shí）墨消解儀（格丹納）
電熱板（格丹納）

試劑
混合重金屬標準溶液。
試驗用酸：硝酸（suān）、鹽酸、氫氟酸、高氯酸，優級純。
試驗用水：一級（jí）水。
標準物質
國家（jiā）土壤成分分析標準物質GBW07408(GSS-8)、GBW07446(GSS-17)、GBW07451(GSS-22)、
GBW07453(GSS-24)、GBW07454(GSS-25)。

土（tǔ）壤消解
土壤消解過程參考國家標準（zhǔn）《土壤質量銅、鋅的測定火焰原（yuán）子吸收分光光度法-GB/T17138-1997》。準確稱取0.5000g各標準土壤於50mL消解管和坩堝（guō）中，用少量水潤濕，分別置於全自（zì）動石墨消解儀和電（diàn）熱板上，全程同時段開蓋（gài），同時段加（jiā）酸，同時段搖動，且同一消解步驟，兩（liǎng）台消解（jiě）設備設置相（xiàng）同的消解溫（wēn）度。消解（jiě）完（wán）畢的（de）樣品，冷卻至室溫（wēn）後，將消解管和坩堝中的樣品全量轉移至離（lí）心管中，用超純水衝洗器壁數次，將洗滌液一並轉移至（zhì）離心管中，定容至50mL，搖勻後於4000rpm離心5min，上機測試（shì）。按照相同的步（bù）驟（zhòu）製備全程序空白（bái）。

測定方法
本試（shì）驗采用改進後的（de）標準加入（rù）法來分析（xī）樣品，即將五種土壤樣品溶液各取相同體積（jī）混勻，以此混合溶（róng）液作為基體加標配製標（biāo）準曲線，並用此曲線直接（jiē）分析其它樣品，詳細（xì）的標準曲線係列（liè）見表1。

結果與分析（xī）

標準曲線（xiàn）
銅的線性方（fāng）程和相關（guān）係數（shù）如表所示。結（jié）果表明，兩（liǎng）種消解設（shè）備消解的標（biāo）準土壤中銅的線性（xìng）相（xiàng）關係數均大於0.9995，線（xiàn）性相關性好，滿足測試要（yào）求。

方法的精密度實驗
對五（wǔ）種標準土壤樣品進行消解，每種土壤各四個（gè）平行。計算測定結果的（de）相對標（biāo）準偏差(RSD)，以評價方法的精密度，其結果（guǒ）如表所示。結果（guǒ）表明，電熱板消解GSS-8、GSS-17、GSS-22、GSS-24和GSS-25五種標準土壤中銅的RSD值分別為0.92%、1.2%、0.7%、0.9%、1.1%，石墨消解的五種標準土壤（rǎng）中銅的RSD值分別為1.0%，0.7%，1.0%，0.7%，0.8%。因此，無論（lùn）是電熱板消（xiāo）解，還是全自動石墨消解，五種土壤（rǎng）標（biāo）準樣品中銅的相對標準偏（piān）差(RSD)均（jun1）小於（yú）3.0%，由（yóu）於可見（jiàn），此方法的精密度非常高，符合分析的要求（qiú）。

方法的準確度實驗
對五種標準土（tǔ）壤進行分析，並計算了測試結果（guǒ）的相對誤差，結果如（rú）表所示（shì）。結果表明電熱板消解GSS-8、GSS-17、GSS-22、GSS-24和GSS-25五種標準土（tǔ）壤中銅的準確率（lǜ）為95.0%，GSS-17中的（de）一個測定值不在標準值的允差（chà）範圍內。全自（zì）動石墨消解的（de）五種標準土壤中銅的準確率為100%，全部測定值均在標準值允差（chà）範圍內。

電熱板消解和全（quán）自動石墨（mò）消解（jiě）土壤（rǎng），相對誤（wù）差均在-5.0%~5.0%之間。由此說明，兩種（zhǒng）設備消解土壤，均可獲得較高的（de）準確度，但全自動石墨消（xiāo）解的準確度更高。這可能是因為電熱板隻是底部加熱，其熱量不能被充（chōng）分利用，且隻能底部加熱會使樣品受（shòu）熱不均，從而導致部分樣品消解得不夠徹（chè）底。而全自動石墨消解儀是（shì）環繞式加熱，可以充.分利用熱能，樣品（pǐn）受熱均勻，因此，樣品消解得（dé）徹底，準確度更高。

結論

全自動石墨消解儀由於其加熱的均勻性高於電熱板，因此，其消解土壤中（zhōng）銅的準確度稍（shāo）高於（yú）電熱板消（xiāo）解的結果。