土壤中锑的荧光分析法

王淑侠

(安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，安徽 蚌埠 233000)

前言

随着全球污染问题的日益突出，土壤环境质量受到了人们的广泛重视。目前，国内外对于土壤中的重金属分析的文章研究比较多，特别是采用原子吸收和等离子体光谱法测定也比较成熟，但是由于仪器设备投资较大，检出限高，成本较大，费时费力。本文采用氢化物发生原子荧光法测定。

1.实验方法及原理

1.1 实验原理

氢化物发生－原子荧光法测定锑的原理:在盐酸条件中，以硼氢化钾为还原剂，硫脲－抗坏血酸为预还原剂，将锑还原成锑化氢，由氩气将其带入原子化器中进行原子化，受热分解为原子态，在锑元素空心阴极灯照射下，发射出特征波长荧光，在一定浓度范围内其荧光强度与硒的含量成正比。氢化物发生－原子荧光法是基于下列反应，将分析元素转化为气态的氢化物(1)。

1.2 主要仪器和试剂

AFS9700型原子荧光 (北京海光仪器有限公司)

锑标准溶液为国家标准液;所用酸均为优级纯，其余试剂均为分析纯;10%硫脲溶液+抗坏血酸混合溶液;硼氢化钾溶液 (20g/L);王水 (3份盐酸和1份硝酸混合)。

1.3 采样方法及制备

针对土壤的不均匀性，取样时应保证其代表性原则，故采用混合取样法，取上中下样品混合缩分，不点采用米字格散点法，重点区域应加密取样。每个点控制在2千克以内，所取样品应置于室温条件下风干，去除植物残渣和碎石，研磨、过筛、缩分后密封保存备用。

1.4 测试方法

准确称取0.50g经风干粉碎过筛 (100目)的土壤样品，用纸片送入干燥的25mL比色管底部，避免管壁粘附而影响测试结果，加入事先配置好的王水10mL，静置过夜后水浴加热2小时，冷却后，用蒸馏水定容至25mL，摇匀后静置。待溶液静置澄清后吸取上层清液5mL，移入25mL比色管中。加入新配置的硫脲－抗坏血酸混合溶液2ml，纯水定容，摇匀后上机测定。

1.5 仪器参数:

保持锑的浓度为10μg/L，改变其他条件，以空白吸光值为优化指标，确定参数如表1所示:

表1 仪器工作条件

1.6 校准曲线制定

按照表2制定锑元素校准曲线，以10g/L硼氢化钾溶液为还原剂，5%盐酸为载流，按优化好的条件上机测定并绘制校准曲线。

表2 校准曲线的制定

2.测定结果

2.1 标准曲线和检出限

图1 锑的标准曲线

由图1可知，锑校准曲线的斜率为10.107。测定空白溶液11次，根据公式和DL=3S/K(其中S为空白溶液11次测得标准偏差，K为校准曲线斜率)计算，得到锑的标准偏差为0.198;用3倍空白荧光值的标准偏差除以标准曲线斜率即得出仪器的检出限 (仪器进样量为1mL):求得的仪器检出限为0.062μg/L。

2.2 线性范围

根据1.5节仪器条件以及2.1节测定方法，上机测定浓度为0、100、200、300、400、500μg/L的锑标准系列，结果如图2所示:

图2 锑的线性范围

由图2可知，锑在浓度介于0～500μg/L的范围时，浓度的变化与荧光强度的变化成正比，且线性关系较好，线性方程为 Yf=7.6437*X+214.57，相关系数 R=0.9911，斜率为 7.6437。

表2 加标回收率

2.3 方法的准确度

同样按照1.5节仪器条件以及2.1节测定方法测定国家标准物质的锑质量浓度，测定结果与推荐值在误差范围内;其次，根据表2的实验数据，随机抽取样品的加标回收率为96.4%和107.0%，说明原子荧光法测定土壤的中锑具有有较高的准确度。

2.4 成分干扰

土壤样品基体较为复杂，其中的金属含量本地较高，特别是消解过程中，金属离子带来的干扰尤为严重。本问采用固定浓度的办法，针对干扰较大的各种离子的不同浓度进行了测定，同时，还针对预还原剂硫脲+抗坏血酸的作用进行了对比测定，测试结果见图3所示:

图3 不同离子的干扰及预还原剂的作用

从图3可以明显看出，所测试的几种离子对锑的测试影响不大，但基体浓度较高时，会产生荧光淬灭而使锑的荧光强度下降。因此测定过程应注意土壤样品的取样量。而加入硫脲+抗坏血酸混合溶液以后，可以有效的消除干扰。

3.结论

1).使用王水体系消解试样，能够彻底地分解土壤样品中的锑，得到的国家

标准物质的分析结果与推荐值十分吻合，且锑的加标回收率为96.4% ～107.0%，表明该方法有较高的准确度。

2).氢化物发生－原子荧光光度法测定土壤中的痕量锑，具有检出限低 (为0.089μg/L)、基体干扰小、简便快捷、线性范围宽 (在0～300μg/L的范围内荧光强度与浓度呈良好线性关系)等优点。

［1］魏复盛、王惠琪.土壤元素的近代分析方法［M］.北京:中国环境科学出版社，1992.

［2］郭小伟 郭旭明.原子吸收、原子荧光和火焰光谱分析［J］.分析实验室，1993.12(4).

［3］陈力，周梅娟，唐尚明;土壤中砷的原子荧光法测定，［J］.上海环境科学1992.11(5).

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［5］但德忠，沈璐，祝艳涛;环境样品分析 ［J］.分析试验室;2006年06期

［6］梅俊，吴少尉，汤志勇，金泽祥，熊采华，董高翔;氢化物发生原子荧光光谱法测定土壤中络合态锑［J］.岩矿测试;2002年04期