等離子體（tǐ）發射光譜（pǔ）儀ICP-OES法對土（tǔ）壤中全鉀的測定

鉀是植物生長的三大要素（sù）之一，因此，測定鉀的最重要的（de）目的是從肥力角度了解（jiě）土壤鉀的供給狀況。由於土壤中各種形態的鉀總是（shì）處於相（xiàng）對轉化的平衡狀（zhuàng）態中，全鉀量（liàng）是土壤供鉀潛力的指標，同時也是土壤風化度的一種反映。目前土壤中的全鉀一般參照國家林業標準采用堿熔（róng）或者電熱板酸溶-火焰光度法（fǎ）(FP)進行測定。鉀的測定方法可以通過各種儀器快速測定，如火焰光度法(FP)、原（yuán）子吸收光譜法( AAS)、電感耦合等離子體發射光（guāng）譜法( ICP-OES)等。本文使用（yòng）ICP-OES等離子體發射光譜儀 SPECTRO GREEN對土壤樣品進行測定。

1.實驗部分

1.1材（cái）料
主要（yào）試劑和土（tǔ）壤標（biāo）準物質（zhì）硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸(優級純)，氫氧化（huà）鈉(分析純)，鉀標準（zhǔn）溶液(中國計量院1000mg/L)，實驗室一級水。土壤成分分析標準物（wù）質（zhì）(GBW07404、GBW07408和GBW07452)，由中國地質科學院地球物理地球化學勘查（chá）研究所（suǒ）提（tí）供。

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

1.3實驗步（bù）驟

1.3.1實驗（yàn）材料
選用3種不同土壤樣品，風幹、粉碎過100目篩後備（bèi）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（tǔ）壤鉀的測定》3.1.4.3進行，標（biāo）準曲線的繪製按照（zhào）LY/T1234-2015《森林（lín）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（mù）篩的風幹樣品放入50 mL聚四氟乙烯消解管中，用少（shǎo）量去離子水濕潤（rùn），加入1 mL濃（nóng）HNO3、1 mL濃HCl和2 mL HF ，搖勻後放入全（quán）自動石（shí）墨消（xiāo）解儀G8進行（háng）消解。消解結束冷（lěng）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%硝酸定容)，用ICP-OES進行測定（dìng）。

2.結果與分析

2.1前處理條（tiáo）件優（yōu）化

表1~3是對使用全自動石墨消解儀消解土（tǔ）壤樣品時的稱樣量、時間和溫度進行優化，固定消解時間(不包括升（shēng）溫時間)在100 min，消解溫（wēn）度在135℃，設置（zhì）稱樣量為0.1、0.2、0.3、0.4g，從表1可看出，0.2、0.3、0.4g測定結果均低於證書提供的參考值，稱樣量（liàng）為0.1g時測定的結果均（jun1）在參考值的允差範圍內，且精密（mì）度符合檢測標準（zhǔn）相關要求（qiú），因此，選擇了0.1g作為最優稱樣量。固定消解時間(不包括升溫時間)在100 min，設置溫度梯度125、135、145、155℃ ，從表2可看（kàn）出，125、135和155 ℃的測定結（jié）果偏低，均低於參考（kǎo）值，145℃下測定的結果均在參考值的允差範圍內（nèi），表明該溫度消（xiāo）解較為完全，且精密度較高，因（yīn）此選擇了145℃作為最優（yōu）消解溫度（dù）。

在（zài）稱樣（yàng）量為0.1 g，消解溫度（dù）保持在145℃的情況下，將消解時間(不包括（kuò）升溫時間)分別設定為60、80、100和120min，進行土壤樣品消解，發現消解（jiě）時間對結果的影響較大(表3)。從60和80 min的測定結果來（lái）看， 消解時間不足（zú）使得樣品未能完全消解，因而（ér）導致測（cè）定（dìng）結（jié）果偏低（dī），120min的測定（dìng）結果偏低且（qiě）精（jīng）密度較差，可能（néng）是由於整個消解體係酸（suān）量較小，在高溫消解時長延長（zhǎng）的情況（kuàng）下酸過分揮發而造成的消解不完全。因此，在消解溫度為145℃的前提下，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。
石墨電熱消解-ICP-OES按“1.5.2"方法（fǎ）操作，同時測定20次樣品空白（bái）以（yǐ）計算方法的檢（jiǎn）出限。測出檢出限為4.42mg/kg（K2O），因此，石墨消解-ICP -OES法的靈敏度可滿足土壤（rǎng）全（quán）鉀的檢測要求。

3.2精密（mì）度
每個試樣測定6個平（píng）行，分別計（jì）算3個（gè）土壤樣品全鉀含量的RSD來評（píng）價該方法的精密度。結果（guǒ）發現（xiàn）(表4)，使用NaOH熔（róng）融-火焰光度法測定結果的RSD分為0.63%、1.39%和1.53% ，平均值為1.18% ，使用石墨（mò）消解-ICP-OES法測定結果的RSD分別為0.99%、1.49%和2.30% ，平（píng）均值為（wéi）1.60% ，表明石（shí）墨消解-ICP-OES法較傳統方法具有較高的精密度（dù），能夠滿足（zú）實驗室檢（jiǎn）測的相關要求。

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

3.3準確度
為進一步驗證該方法的準確度，選取了3種土（tǔ）壤標準（zhǔn）物質GBW07404、GBW07408和GBW07452進行（háng）測定，由表5可（kě）知，石（shí）墨消解-ICP-OES法測定（dìng）的各標準（zhǔn）物質鉀元（yuán）素的測定值都在其證書提供（gòng）參考值（zhí）的允差範圍內，且與NaOH熔融-火焰光度法測定（dìng）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 中當全鉀含量10~20 g/kg時，絕對偏差<0.4~0.8 g/kg的要求，因此，石墨消解-ICP-OES法準（zhǔn）確度符合LY/T 1232- -2015 的相關要求。

4.結論
該研究建立了一種使用石墨消解-ICP-OES快速測定土壤中全（quán）鉀的方（fāng）法，線性範圍為0~ 50.0 mg/L，決定係數R2 = 0.999989，固體樣品的檢出限為3.68 mg/kg，加標回收率為97.7%~ 105.5%。該（gāi）方法前處理快速便捷（jié），線性範圍較寬，同時具有（yǒu）較好的精密度和（hé）準確度，可（kě）以滿足快（kuài）速測定土（tǔ）壤全鉀的需要。

ICP-OES等（děng）離子體發射（shè）光譜儀SPECTRO GREEN集多年電感耦合等離子發射光譜（ICP-OES、ICP-AES及ICP等離子體）技術之大成，具有分析高重的複雜基體的（de）能力。其具備New SPECTRO ICP Analyzer Pro 操作軟件和垂直同步雙觀測DSOI光學係統（tǒng），為提升ICP-OES的靈密度提供了一種全新解決方案。