土壤样品中氯元素测试方法验证

郭靖宜

（辽宁省地质矿产研究院有限责任公司 辽宁 沈阳 110032）

前 言

随着科学技术的发展，人类开始研究土壤样品中不同元素对植物生长产生的影响，其中适量的氯元素对植物的生长会产生有利的影响。测定土壤样品中氯元素的方法有很多，分光光度法[1]、原子吸收分光光度法[2]、离子选择色谱法[3～4]、X 射线荧光光谱法等[5～7]，其中分光光度法因其对实验用水与实验环境控制较严，容易污染，且分析步骤繁琐，不适用于快速、批量的分析样品，采用粉末压片-X 射线荧光光谱法测定样品时，压片方法简单，抗干扰能力强，测试准确度高，最重要的是可以快速、批量的分析样品，因此在测定多目标土壤样品中氯元素时常采用粉末压片-X 射线荧光光谱法[8～10]。

1 实验部分

1.1 仪器以及药品试剂

优级纯硝酸、优级纯硫酸、碳酸钠溶液（10%）、硫氰酸汞（0.3‰乙醇溶液）、硫酸高铁铵（30%）、高锰酸钾溶液（5‰）、8-羟基喹啉（5‰）、聚乙烯树脂圆环、扩散皿（45mm×25mm），氯标准贮备液ρ=1.00μg·mL-1。

VIS-723N 型紫外可见分光光度计，北京北分瑞利分析仪器公司；BP-1 型粉末自动压样机，丹东北苑仪器设备有限公司；理学ZSX PrimusⅡ型X 射线荧光光谱仪，日本理学株式会社。

X 射线荧光光谱仪设置条件见表1。

表1 X 射线荧光光谱仪设置条件Table 1 The setting conditions for X-ray fluorescence spectrometer

1.2 分析步骤

将分析样品放在烘箱中，于105℃恒温3h，取出冷却至室温，置于干燥器中备用。

（1）X 射线荧光光谱法

称取4.0g 待测样品，将样品置于聚乙烯树脂圆环内，用粉末自动压样机在高压下将样品制成待测样品，将待测样品放在仪器进样盘中，在设置好的仪器条件下进行测试，处理分析结果。

（2）膜扩散-分光光度法

在扩散皿顶盖毛玻璃吸收面滴加0.10mL 碳酸钠溶液，放入105℃烘箱中烘干，取下，称取0.1～1.0g试样于扩散皿中，加入3mL（1+1）硫酸，立即盖紧，轻摇试样与硫酸混匀，放入烘箱中于105℃保温3h，取出，将顶盖上的碳酸钠洗入25mL 比色管中，用水稀释至15mL,加入1.5mL 的Hg（SCN）2溶液，摇匀，加入4.0mL 硫酸高铁铵溶液，用水稀释至刻度，摇匀，同时按上述操作过程制作标准曲线（0μg·mL-1、0.40μg·mL-1、0.80μg·mL-1、1.60μg·mL-1、3.2μg·mL-1、6.4μg·mL-1），放置20min 后，于紫外可见分光光度计上，在波长460nm 处，用3cm 比色皿测量吸光度[11]。

2 结果讨论

2.1 两种分析方法的检出限

按照土壤样品中分析质量管理规范的要求，使用两种分析方法分别按方法规定条件平行测定12次样品空白，并计算X 荧光光谱法与膜扩散-分光光度法的标准偏差，方法的检出限以3 倍的标准偏差表示，X 射线荧光光谱法与膜扩散-分光光度法的检出限分别为7.3μg·g-1和5.6μg·g-1。

2.2 两种分析方法准确度与精密度

表2 X 射线荧光光谱法的准确度与精密度（n=12）Table 2 The accuracy and precision of X-ray fluorescence spectrometry（n=12）

表3 膜扩散-分光光度法的准确度与精密度（n=12）Table 3 The accuracy and precision of membrane diffusionspectrophotometry（n=12）

按照土壤样品分析质量管理规范的要求，选择12 种不同类型的国家一级标准物质，分别采用X 射线荧光光谱法与膜扩散-分光光度法在相应的仪器条件下平行测定12 次，然后计算两种分析方法的对数误差（ΔlgC）与相对标准偏差（RSD），X 射线荧光光谱法的准确度与精密度见表2，膜扩散-分光光度法的准确度与精密度见表3，由表2 与表3 的结果可知，两种分析方法测定低含量的氯时，它们的准确度、精密度均能满足土壤样品分析规范的要求。用两种分析方法同时测定样品中高含量的氯时，如果氯含量高于5100μg·g-1，则X 射线荧光光谱法的分析精密度不能满足规范的要求。

3 结 论

本文采用X 射线荧光光谱法与膜扩散-分光光度法两种方法同时测定土壤样品中的氯含量，当样品中氯含量小于5100μg·g-1时，两种分析方法的分析结果均能满足土壤样品中地质调查规范的要求，当样品中氯含量大于5100μg·g-1时，X 射线荧光光谱法的分析结果不能满足规范需要。膜扩散-分光光度法对实验环境与药品试剂等要求严格，样品分析步骤繁琐，而X 射线荧光光谱法，样品粉末压片简单，样品分析速度快，并且可以同时分析多个元素，考虑到土壤中样品含量大部分都小于5100μg·g-1，因此在实际工作中主要采用X 射线荧光光谱法进行样品分析，当样品中氯含量高于5100μg·g-1时，采用膜扩散-分光光度法进行样品分析，从而达到快速批量节约成本的目的，为单位创造较好的经济效益。