物化探所土壤形态成分分析方法( 七步提取)
1 主要设备(不含分析仪器)
1.1 调速多用往复式振荡器
1.2 离心机TDL-5最大转速5000转/分,220V,50HZ(上海安亭科学仪器厂)
1.3 电热恒温水浴锅
1.4 等离子发射光谱仪高盐雾化器
1.5 250ml带盖聚乙烯烧杯
1.6 50ml带盖聚乙烯离心管
2 主要试剂(不含常用试剂)
2.1 氯化镁(天津试剂厂)c (MgCl2·6H2O)=1.0mol/L,pH=7.0±0.2(用稀HCl和稀NaOH溶液调)。称取508g MgCl2·6H2O用蒸馏水定容至2500ml,保存于塑料桶中,用10%的NaOH(约20滴)调pH=7.0±0.2。
2.2 醋酸钠c(CH3COONa·3H2O)=1.0mol/L,pH=5.0±0.2(用CH3COOH和稀NaOH调)。称取340g CH3COONa·3H2O用蒸馏水定容至2500ml,保存于塑料桶中,用99%的CH3COOH(约60ml)调pH=5.0±0.2。
2.3 焦磷酸钠c(Na4P2O7·10H2O)=0.1mol/L,pH=10.0±0.2(用稀HNO3和稀NaOH调)。称取111.5g Na4P2O7·10H2O用蒸馏水定容至2500ml,保存于塑料桶中,用1+1的HNO3(约0.4ml)调110pH=10.0±0.2。
2.4 盐酸羟胺-盐酸混合液c(HONH3Cl)=0.25mol/L+ c (HCl)=0.25mol/L。称取43.4g HONH3Cl,加(1+1)HCl 104ml用蒸馏水定容至2500ml,保存于塑料桶中。2.5 过氧化氢 Ф(H2O2)=30%,pH=2.0±0.2(用稀HNO3和稀NaOH调)(1+1 HNO3 约5滴/500ml)。
2.6 醋酸胺-硝酸混合液c(CH3COONH4)=3.2mol/L+c(HNO3)=3.2mol/L。称取616.6g CH3COONH4,加500ml HNO3 用蒸馏水定容至2500ml,保存于塑料桶中。
2.7 王水(HCl+HNO3+H2O=3+1+2)
3 形态分析液的顺序提取及溶液制备
3.1 水溶态
称取标准样品2.5000g于250ml聚乙烯烧杯中,加入25.0ml蒸馏水(煮沸、冷却、调pH=7)摇匀,盖上盖子。于温度(25±2)℃、振速为200次/分的振荡器上振荡2小时。取下,除去盖子,在离心机上于4000转/分钟离心20分钟。将清液倒(0.45μm 滤)入25ml 比色管中,加一滴10%HNO3,用于ICP-MS测定;分取10ml清液,加5ml浓HCl,加水定容至25ml,摇匀,用于AFS测定。向残渣中加入约100ml蒸馏水洗沉淀后(搅棒搅匀、下同),于离心机上4000 转/分离心10分钟,弃去水相,留下残渣。
3.2 离子交换态
向残渣(3.1)中加25.0ml氯化镁溶液(2.1),摇匀,盖上盖子。于温度(25±2)℃、振速为200次/分的振荡器上振荡2小时。取下,除去盖子,在离心机上于4000 转/分钟离心20分钟。将清液倒(2μm 滤)入25ml比色管中(滤膜折叠后可直接放在比色管上过滤,下同)。向残渣中加入约100ml水洗沉淀后,于离心机上4000转/分离心10分钟,弃去水相,留下残渣。
3.2.1 分取5ml清液,加0.5ml HNO3(1+1),加水定容至10ml,摇匀,用于ICP-AES测定;或分取0.5ml清液,加2滴HNO3(1+1),加水定容至10ml,摇匀,用于ICP-MS测定。
3.2.2 分取10ml清液,加5ml浓HCl,加水定容至25ml,摇匀,用于AFS测定。
3.3 碳酸盐结合态
向残渣(3.2)中加25.0ml醋酸钠溶液(2.2)摇匀,盖上盖子,于温度(25±2)℃、振速为200次/分的振荡器上振荡5小时。取下,除去盖子,在离心机上于4000转/分离心20分钟。将清液倒(2μm滤)入25ml比色管中。向残渣中加入约100ml水洗沉淀后,于离心机上4000 转/分离心10分钟,弃去水相,留下残渣。
3.3.1 分取5ml清液,加0.5ml HNO3(1+1),加水定容至10ml,摇匀,用于ICP-AES测定;或分取0.5ml清液,加2滴HNO3(1+1),加水定容至10ml,摇匀,用于ICP-MS测定。
3.3.2 分取10ml清液,加5ml浓HCl,加水定容至25ml,摇匀,用于AFS测定。
3.4 腐殖酸结合态
向残渣(3.3)中加入50.0ml 焦磷酸钠溶液(2.3),摇匀,盖上盖子,于温度(25±2)℃、振速为200次/分的振荡器上振荡3小时。取下,除去盖子,在离心机上于4000转/分离心20分钟。将清液倒(2μm 滤)入50ml塑料比色管中。向残渣中加入约100ml水洗沉淀后,于离心机上4000转/分离心10分钟,弃去水相,留下残渣。
3.4.1 分取10ml清液于预先加入5ml浓HNO3、1ml浓HClO4的50ml 烧杯中,盖上表面皿,于电热板上加热蒸至HClO4白烟冒尽。取下,加入1ml HCl(1+1),水洗表面皿,加热溶解盐类,取下,冷却,定容至10ml,摇匀,留测ICP-AES项目;或从处理的留测ICP-AES项目的溶液中分取1ml,加2滴 HNO3 (1+1),水定容至10ml,摇匀,用于ICP-MS测定。
3.4.2 分取25ml清液于预先加入10ml 浓HNO3、2ml浓HClO4的50ml烧杯中,盖上表面皿,于电热板上加热蒸至冒HClO4白烟,如溶液呈棕色,再补加5ml浓HNO3,加热至冒HClO4浓白烟,至溶液呈无色或浅黄色,取下,趁热加入5ml浓HCl,水洗表面皿,低温加热溶解盐类,取下,冷却,定容至25ml,摇匀,留测AFS项目。
3.5 铁锰氧化态
向残渣(3.4)中加入50.0ml盐酸羟胺溶液(2.4),摇匀,盖上盖子,于温度(25±2)℃、振速为200次/分的振荡器上振荡6小时。取下,除去盖子,在离心机上于4000转/分离心20分钟。将清液倒(2μm 滤)入50ml比色管中。用水将沉淀转移到50ml聚乙烯离心管中,于转速为4000转/分钟的离心机上离心10分钟,弃去水相,重复一次,留下残渣。
3.5.1 取10ml清液,测ICP-AES项目;或分取1ml清液,水定容至10ml,摇匀,用于ICP-MS测定。
3.5.2 分取20ml清液于25ml 比色管中,加5ml浓HCl,摇匀,留测AFS项目。
3.6 强有机结合态
向残渣(3.5)中加入3.0ml 0.02mol/L HNO3、5.0ml H2O2(2.5),摇匀。在(83±3)℃的恒温水浴锅中保温1.5小时(期间每隔10分钟搅动一次)。取下,补加3.0ml H2O2(2.5),继续在水浴锅中保温1小时10分钟(期间每隔10分钟搅动一次)。取出冷却至室温后,加入醋酸铵-硝酸溶液(2.6)2.5ml,并将样品稀释至约25ml,搅匀,室温静置10小时后,于转速为4000转/分的离心机上离心20分钟,将清液倒入50ml容量瓶中,水定容至刻度,摇匀。向残渣中加入约40ml水洗沉淀后,于离心机上4000转/分离心10 分钟,弃去水相,重复一次,留下残渣。
3.6.1 分取25ml清液于50ml烧杯中,加入5ml浓HNO3,1ml浓HClO4,盖上表皿,于电热板上低温加热至近干,高温冒浓白烟近尽,取下,趁热加5ml HCl(1+1),片刻(30 秒)水洗表皿,低温加热至盐类溶解,取下冷却,定容至25ml,摇匀。
3.6.2 分取5ml溶液(3.6.1)于比色管中,留测ICP-AES项目;或分取1ml清液,水定容至10ml,摇匀,用于ICP-MS测定。
3.6.3 分取20ml溶液(3.6.1),加入5ml浓HCl,水定容至25ml,摇匀,用于AFS法测Se。3.6.4 分取20ml 清液(3.6),加入5ml浓HCl,水定容至25ml,摇匀,用于AFS法测As、Hg、Sb。
3.7 残渣态
3.7.1 将3.6残渣风干(水浴蒸干),称重、磨细,算出校正系数d。称取0.2000g样品于聚四氟乙烯坩埚中,水润湿,加盐酸、硝酸、高氯酸混合酸(v+v+v=1+1+1)5ml,浓氢氟酸5ml,于电热板上加热蒸至高氯酸白烟冒尽。取下,加3ml浓HCl,冲洗坩埚壁,电热板上加热至盐类溶解,取下冷却,定容至25ml,摇匀,留测ICP-AES项目。
3.7.2 称取风干残渣0.2000g于50ml 烧杯中,水润湿,加20ml王水(2.2.7),盖上表面皿,于电热板上加热蒸至5ml左右(勿干),取下冷却,吹洗表面皿,加10ml HCl(1+1),定容至50ml,摇匀,用于AFS法测As、Sb、Hg。
3.7.3 称取风干残渣0.2000g于50ml烧杯中,水润湿,加15ml浓HNO3、3ml浓HClO4,于电热板上加热至冒HClO4浓白烟2分钟左右,取下,加5ml浓HCl,于电热板上低温加热至微沸,取下冷却,定容至25ml,摇匀,用于AFS 法测Se。
4 标准工作溶液的配制及仪器参数
各相态浸取液所含基体不同,所以标准工作溶液中应加入与各相态浸取液相同量的浸取剂,使标准与样品分析液相匹配。