快速电热板消解―ICPMS法测定土壤中金属元素铊

　　1 概述 现有标准对土壤的前处理方法种类繁多，且繁琐复杂，对于 操作人员有较高要求，且消解过程中容易引入污染。消解容器的 反复使用也较难以控制低本底。 本方法旨在探索一种快速消解技 术，区别于普通的四酸法消解，具有耗时短、加酸量少、本底低 等特点。利用 ICPMS 内标法测定土壤中铊，结果准确度高，精密 度好，结果令人满意。

　　2 实验部分 
　　2.1 仪器与设备 
　　珀金埃尔默 NexION 350X型电感耦合等离子体质谱仪（具耐氢氟酸进样系统）；莱伯泰科 54孔电热消解炉；梅特勒-托利多 万分之一分析天平。 
　　2.2 试剂及耗材 
　　高纯液氩：（99.999%）；硝酸：UP级纯；盐酸：UP级纯；氢氟酸：UP及纯；超纯水；铊元素单标：1000mg/L（国家环保部标准样品研究所）；内标溶液：40μg/L的Rh溶液；离心管：50mL（crystalgen生产） 
　　2.3 仪器工作条件 
　　2.3.1 电热消解炉工作条件 
　　54位电热消解炉，50mLCG离心管为消解管。分2步程序升温，具体条件见表1。 
　　2.3.2 ICPMS工作条件 
　　ICP射频功率：1600W；雾化器流速：1L/min；扫描次数：20次；重复次数：3；模式：KED。ICPMS仪器的条件参数通过自动优化条件给出，用调谐液调谐后，通过仪器给出的标准要求，即可开始分析样品。 
　　2.4 消解过程 
　　准确量取0.25g（过100目筛）土壤样品于50mL聚乙烯离心管中，加入1mL硝酸溶液1mL盐酸溶液及2mL氢氟酸于离心管中，加盖，置于电热消解炉上加热消解，按预先设置的条件升温。开盖，稍冷，定容至50mL。消解时，保证样品不受通风橱周边的环境污染。若消解液存在一些不溶物可静置过夜或者离心以获得澄清液。将得到的澄清液稀释10倍作为试液，待上机测定。 
　　2.5 校准曲线的绘制 
　　配制浓度分别0.04μg/L、0.4μg/L、2μg/L、4μg/L、8μg/L的标准溶液，按仪器操作条件用内标法测定，绘制校准曲线。测得结果：线性方程为y=0.027x-0.001，相关系数r=0.9999。 
　　2.6 试液的测定 
　　将稀释后试液上机测定，步骤同校准曲线测定方法。 
　　2.7 结果计算 
　　样品中元素含量按式（1）进行计算。式中：w1：样品中元素的含量，μg/L；0：实验室空白溶液中元素的质量浓度，μg/L；：样品中元素的质量浓度，μg/L；V：样品定容体积；m：样品重量；f：样品稀释倍数。 
　　3 结果与讨论 
　　3.1 前处理过程的探讨 
　　对比现行标准推荐消解体系，用酸量较大，远远超出提取金属元素需求量，通过实践发现硝酸-盐酸-氢氟酸消解体系能较完整提取土壤中各元素，同时降低各酸用量，通过加盖消解方式实现内部回流，充分利用少量酸达到完全消解土壤的目的。为了避免消解罐对样品的污染，选用了一种具刻度的离心管，在125℃下不变形不析出，同时定量准确，免去了转移过程中的损失和污染。 
　　3.2 方法检出限 
　　取31次平行测定全程空白溶液，求得其俗计差0.002mg/kg，当置信度为99%时，检出限为0.005mg/kg。 
　　3.3 方法精密度 
　　取同一土样6份按上述方法消解得到的试液，上机测定，求得其相对标准偏差（RSD），即为方法精密度。详见表3。 
　　3.4 方法准确度 
　　取23个GSS系列土壤标样，按本方法消解测定，测定值与标准值非常相近，结果令人满意。结果见表4。 
　　4 结论 
　　实验表明，快速消解法对土壤样品中提取铊的效率较完全，方法检出限远低于规范要求，具有较高精密度和准确度的优点。适合大批量土壤样品中铊的分析测定。