一种土壤及沉积物中六价铬的测定方法与流程

1.本发明属于土壤及沉积物中无机金属元素测定技术领域，具体涉及一种土壤及沉积物中六价铬的测定方法。


背景技术：

2.铬是环境污染和影响人类健康的重要元素之一，不同价态的铬会产生不同的生理作用；六价铬由于其氧化性和对皮肤的高渗透性，毒害很大，被确认为致癌物；近年六价铬污染事件频繁发生，造成越来越多的六价铬进入到土壤及水体环境中，铬污染现象日益突出。
3.但在实际操作过程中发现，此方法存在诸如提取步骤繁琐，前期生成的大量絮状沉淀难以分离，在加热过程中聚乙烯膜易破，检测信号低，批量测定效率低等严重问题，造成测定结果不同程度的偏差。


技术实现要素：

4.针对以上的问题，本发明提供了一种土壤及沉积物中六价铬的测定方法，该测定方法是对国家标准方法进行改进与提升，通过选择、优化提取液，优化提取方式，优化分离方法，进一步提升了处理批量样品的效率与质量，本方法采用了一种新的碱性浸取液及信号增强剂、采用超声加热法及新的测定流程，解决了土壤及沉积物中六价铬与三价铬分离时，前期生成的大量絮状沉淀难以分离、在加热过程中液滴迸溅、聚乙烯膜易破、检测信号低、批量测定效率低等问题，能够准确测定土壤及沉积物中六价铬的含量。
5.为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种土壤及沉积物中六价铬的测定方法，包括以下步骤：1）称取质量为5.0g经风干、破碎、研磨处理后过100目筛的土壤样品，并将土壤样品置于100ml螺口带盖塑料离心管中，加入50ml碱性提取液，摇匀；2）向离心管中加入0.5ml磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液，摇匀；3）将离心管盖上盖子但不完全旋紧，插入离心管架后放入到超声机中，再向超声机中加入98
±
2℃热水，开启超声机进行超声，超声时间为60分钟，同时开启超声机的加热功能，加热温度为98
±
2℃；4）超声结束后，将离心管架从超声机中取出冷却至室温，将离心管管盖旋紧并置于离心机上离心分离，离心分离转速3000r/min，离心时间6min；5）离心完成后，将离心管取出，上清液倒入150ml烧杯中，加入1.0g无水硫酸钠，搅拌溶解；再加入1滴酚酞溶液，用浓硝酸调节溶液ph值至溶液变为淡粉色，冷却后将溶液转移至100ml容量瓶中，用水定容至刻度线，摇匀，待测。
6.6）标准工作曲线的绘制：向八只100ml螺口带盖的空塑料离心管中分别加入0.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml、15.00ml、20.00ml的六价铬标准使用溶液，再加入50ml碱性提取
液，分别按照步骤3）、步骤4）和步骤5）进行离心处理，获得标准工作曲线溶液；利用火焰原子吸收分光光度法测定标准工作曲线溶液的吸光度值，绘制六价铬浓度对吸光度的标准工作曲线；7）样品的测定：利用火焰原子吸收分光光度法测定试样溶液的吸光度值，从标准工作曲线上查出试样溶液的浓度，进一步计算出土壤样品中六价铬的含量；8）随同样品作全程序空白，得到空白试样，并进行测定。
7.进一步的，所述步骤3）在通风橱中进行，且超声机的功率大于或者等于100w。
8.进一步的，所述步骤1）的碱性提取液的配制方法为：称取6g nh4c1溶于水，加414ml氨水，用水稀释至1 l，储存于聚乙烯瓶中。
9.进一步的，所述步骤2）的磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液配制方法为：称取87.1g磷酸氢二钾和68.0g磷酸二氢钾溶于水中，加水稀释定容至1l。
10.进一步的，所述步骤5）中酚酞溶液的配制方法为：称取0.1g酚酞，溶于少量90%乙醇溶液，待酚酞溶解后，转移至100毫升容量瓶中。
11.进一步的，所述六价铬标准使用溶液的配制方法为：吸取50ml六价铬标准储备液置于500ml容量瓶中，用水稀释至刻度线，摇匀，1ml六价铬标准使用液中含0.01mg六价铬，现用现配。
12.进一步的，所述六价铬标准储备液的配制方法为：称取在105℃下干燥2h的重铬酸钾0.2829g，用水溶解后，转移至1000ml容量瓶中，加水稀释至刻度线，摇匀，1ml此溶液中含0.1mg六价铬。
13.本发明的有益技术效果：1、本发明采用了一种新的碱性提取溶液，相比于国标方法，既避免了人为生成大量絮状沉淀，造成后续步骤分离过滤的繁琐；又避免了高浓度的钠离子与共存元素干扰，造成原子吸收法测定时分析灵敏度降低的问题；能够准确、快速、稳定的测定土壤及沉积物中的六价铬，测试结果标准偏差小，加标回收率好。
14.2、本发明采用了直接在100ml螺口带盖塑料离心管中浸取，然后离心分离，既避免了反复转移溶液造成溶液损失，也避免了加热时液滴迸溅、聚乙烯膜易破、提取率降低的问题，同时大大提高了批量样品测定的效率。
15.3、本发明采用了超声-加热方法，使得土壤及沉积物样品颗粒粒度变得更小更分散，增大了样品颗粒与碱性浸取液的接触面积，保证了六价铬从土壤及沉积物颗粒浸取出来的效率。
16.4、本发明加入了无水硫酸钠作为信号增强剂，大大增强了火焰原子吸收法测定的信号强度，保证了测定方法的灵敏度及准确度。
17.5、本发明在步骤5）采用酚酞溶液作为酸碱指示剂，使调节溶液ph值时滴定终点更加明确。
具体实施例
18.下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本
领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
19.本实施例采用向空白土壤样品及国家标准物质土壤中六价铬成分分析标准物质gbw07583中加标的方法，向样品中加入六价铬标准溶液，同时加入三价铬标准溶液作为干扰，按照本方法规定的步骤提取，定容至100ml，火焰原子吸收测定六价铬含量，计算加标回收率及检验六价铬与三价铬的分离效果。
20.具体实施步骤如下：步骤一，称取质量为5.0000g含六价铬的样品置于100ml螺口带盖塑料离心管中，加入一定量的六价铬标准使用溶液，摇匀后静置吸附半个小时，再加入规定量的三价铬标准溶液作为干扰，立即向离心管中加入50ml碱性提取液，摇匀；六价铬标准使用溶液的配制方法为：吸取50ml六价铬标准储备液置于500ml容量瓶中，用水稀释至刻度线，摇匀，1ml六价铬标准使用液中含0.01mg六价铬，现用现配；六价铬标准储备液的配制方法为：称取在105℃下干燥2h的重铬酸钾0.2829g，用水溶解后，转移至1000ml容量瓶中，加水稀释至刻度线，摇匀，1ml此溶液中含0.1mg六价铬。
21.碱性提取液的配制方法为：称取6g nh4c1溶于水，加414ml氨水，用水稀释至1 l，储存于聚乙烯瓶中。
22.步骤二，向离心管中继续加入0.5ml磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液，摇匀；磷酸氢二钾-磷酸二氢钾缓冲溶液配制方法为：称取87.1g磷酸氢二钾和68.0g磷酸二氢钾溶于水中，加水稀释定容至1l。
23.步骤三，将离心管盖上盖子但不完全旋紧，插入离心管架后放入到超声机中，再向超声机中加入98
±
2℃热水，开启超声机进行超声，超声时间为60分钟，同时开启超声机的加热功能，加热温度为98
±
2℃，超声功率大于或者等于100w，此步在通风橱中进行；步骤四，超声结束，将离心管架从超声机中取出冷却至室温，将离心管管盖旋紧并置于离心机上离心分离，离心分离转速3000r/min，离心时间6min；步骤五，离心完成后，将离心管取出，上清液倒入150ml烧杯中，加入1.0g无水硫酸钠，搅拌溶解；再加入1滴酚酞溶液，用浓硝酸调节溶液ph值至淡粉色，冷却后将溶液转移至100ml容量瓶中，用水定容至刻度线，摇匀，待测；酚酞溶液的配制方法为：称取0.1g酚酞，溶于少量90%乙醇溶液，待酚酞溶解后，转移至100毫升容量瓶中。
24.步骤六，标准工作曲线的绘制：向八只100ml螺口带盖塑料离心管中分别加入0.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml、15.00ml、20.00ml的六价铬标准使用溶液，再加入50ml碱性提取液，再按照步骤三、步骤四、步骤五进行离心操作，获得标准工作曲线溶液，利用火焰原子吸收分光光度法测定标准曲线溶液的吸光度值，绘制六价铬浓度对吸光度的标准工作曲线。
25.步骤七，样品的测定：利用火焰原子吸收分光光度法测定试样溶液的吸光度值，从标准工作曲线上查出试样溶液的浓度，进一步计算出土壤样品中六价铬的含量。
26.步骤八，随同样品作全程序空白，得到空白试样，并进行测定。
27.本次实验的标准工作曲线见表1。
28.表1六价铬标准工作曲线表2土壤样品中六价铬的加标回收率
空白-1空白-2空白-3空白-4gbw07583gbw07583gbw07583铬（ⅵ）含量mg/kg0.00.00.00.03.63.63.6溶液中铬（ⅵ）量ug0.00.00.00.018.018.018.0铬（ⅵ）加标量ug0.020.050.0100.020.050.0100.0铬（ⅲ）加标量ug100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0铬（ⅵ）测定结果ug0.019.148.996.835.866.9118.9回收率�.597.896.894.298.4100.8
结果表明，不同浓度加标水平的六价铬回收率在94.2～100.8%之间；三价铬的加入并没有影响到六价铬的测定，说明该方法能够将三价铬和六价铬充分分离，本方法适用于土壤和沉积物中六价铬的分析。
29.尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。
30.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。