方案分享：電感耦合（hé）等離（lí）子發射光譜法測定土（tǔ）壤中的銅

隨著人類生產活動（dòng）的增加和城（chéng）市（shì）化進程的發展，越來越多的汙染物被排放（fàng）到環境中。2014年的《全國土壤汙染調查（chá）公報》顯示，全（quán）國土壤總的點位超標率為16.1%，而銅的點位超標率為（wéi）2.1%。銅是人體的必需元素（sù），因此相對重金屬鎘和鉛的生物毒性，重金屬銅的毒性易被忽視。人（rén）體內銅過剩，會引起肝硬化、運動（dòng）障礙（ài）和（hé）知覺神經障礙等疾病。目前，土壤的消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（wū）染較小，準確度與精（jīng）密度較高，但是儀器昂貴，實驗成（chéng）本高，且需要二（èr）次趕酸。電熱（rè）板消解雖然操作複雜，耗酸量較大，耗時較（jiào）長，同時開放體（tǐ）係的加熱消解還會產生大量有害氣體（tǐ），且在一定程度（dù）上帶來元素含量的損失。但方法本身簡便（biàn）安全，成本低廉，試驗結果準確度和精密度（dù）都較好。石墨消解儀是近幾年的應用較多主要是因為其具（jù）有良好的控溫功能，從而加（jiā）熱均勻，樣品測試結果的準（zhǔn）確度（dù）和精密（mì）度都較好。本（běn）文研究了電熱板和全自動石墨消解儀，結合 電感耦合等離子（zǐ）發射光譜法測定土（tǔ）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離（lí）子體發射光（guāng）譜儀（SPECTRO ARCOS）
全自動石墨消解儀（格丹納）
電熱板（格丹納（nà））

試劑
混合重金屬（shǔ）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：一級水。
標準物質
國（guó）家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)。

土壤消解
土壤消解過程參考國（guó）家標（biāo）準《土（tǔ）壤質量（liàng）銅、鋅的測定火焰（yàn）原子吸收分光光度法（fǎ）-GB/T17138-1997》。準（zhǔn）確稱取0.5000g各標準（zhǔn）土壤於50mL消解管和坩堝中，用少量水潤（rùn）濕（shī），分別置於全自動（dòng）石墨消解儀和電熱板上，全程同時段（duàn）開蓋，同時段加酸，同時段搖動（dòng），且同一消解（jiě）步驟，兩台（tái）消解設備設置相同的（de）消解溫度。消（xiāo）解完畢的樣品，冷卻至室溫後，將消解管和坩堝中的樣品全（quán）量轉移至離心管中，用超（chāo）純水衝洗器壁數次，將洗滌液一並轉移至離心管（guǎn）中，定容至50mL，搖勻後於4000rpm離心5min，上機測試。按照相同的步驟製備全程序空白（bái）。

測定方法
本試驗采用改進後（hòu）的（de）標準（zhǔn）加入法來分析（xī）樣品，即將五（wǔ）種土壤樣品溶液各取相同體積混勻，以此（cǐ）混合溶液（yè）作為基體加標配製標準曲線，並用此曲（qǔ）線直接分析其它樣（yàng）品，詳細的標準曲線係列見表1。

結果與分析

標準曲線
銅的（de）線性方程和相關係數如（rú）表所示。結果表明，兩種消解設備消解的標準土壤（rǎng）中（zhōng）銅的線性相關係數均大於0.9995，線性相（xiàng）關性好，滿足測試要求。

方法的精密度實驗
對五種標準土壤樣品進行消解，每種土壤各四個平行。計算測定結果（guǒ）的相對標準偏差(RSD)，以評（píng）價方法的精密度，其結果如表所示。結果表（biǎo）明，電熱板消解（jiě）GSS-8、GSS-17、GSS-22、GSS-24和GSS-25五（wǔ）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（mò）消（xiāo）解的五種標準土壤中銅的RSD值分別為1.0%，0.7%，1.0%，0.7%，0.8%。因此，無論是電熱板消解（jiě），還是全（quán）自動石墨消解，五種土壤標準樣品中銅的（de）相（xiàng）對標準偏差（chà）(RSD)均小於3.0%，由於可見，此方法的精密度非（fēi）常（cháng）高，符合分析的要求。

方法的準確度實驗
對五種標準（zhǔn）土壤進行（háng）分析，並計算了測試（shì）結果的相對（duì）誤差，結果如表所示。結果表明電熱板消解GSS-8、GSS-17、GSS-22、GSS-24和GSS-25五種標準土壤中銅的（de）準確率為95.0%，GSS-17中（zhōng）的一個測定值不在標準值的允差範圍內。全自動石（shí）墨消解的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範圍內。

電熱板消解和全自動石（shí）墨（mò）消解土壤（rǎng），相對誤差均在-5.0%~5.0%之間。由此說明，兩（liǎng）種設（shè）備（bèi）消解（jiě）土壤，均可（kě）獲得較高（gāo）的準確度，但全自動（dòng）石墨消解的準確度更高（gāo）。這可能是因為電熱板（bǎn）隻是（shì）底部加熱，其熱量不能被充分利用，且隻能底部加熱會使樣品受熱不均，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環繞式（shì）加熱，可以（yǐ）充.分利用熱能，樣品受熱均勻，因（yīn）此，樣品消解得徹（chè）底（dǐ），準確度更（gèng）高。

結論

全（quán）自動石墨消解儀由於其加熱的均勻性高於電熱板，因此，其（qí）消（xiāo）解（jiě）土壤中銅的準確度稍高（gāo）於電熱板消解的結果。