土壤中全硒含量的测定方法及影响因素研究.pdf

总第2 13 期2023年第8 期分析与测试摘要：本文在弄清原子荧光法测定土壤中全硒含量实验原理的前提下，阐述了实验用主要试剂和标准曲线的配制及具体的实验步骤，并采用生产样和标准样进行实验。结果表明，标准曲线的相关性为0.9 9 9 9，方法检出限为0.04mg/kg,相对标准偏差介于1.50 3.40 之间，标准物质测定值均在标准值范围内，证实该方法完全满足土壤中全硒的测定。并对影响因素进行分析，认为消解温度、消解时间、仪器的负高压及灯电流是影响结果的关键。该方法具有操作步骤简单、检测时间短、实验结果准确度和精密度高的优点，对土壤中全硒含量的批量化测定具有一定的参考意义。关键词：全硒；测定；方法；影响因素中图分类号：S151.9+5硒是生物体必不缺少的元素之一，人体中微量的硒可抵抗疾病且具有一定的营养价值,但过量的硒危害身体健康甚至危及生命。而土壤又与人类的生活息息相关，因此研究土壤中硒含量至关重要。土壤中硒含量的测定方法较多，但大部分方法都具有步骤繁琐、测定准确度低等缺点，因此呕需研究一种步骤简单、准确度高的方法来测定土壤中硒的含量 1-3。本文为了解决这一问题，特选用恒温电热板混酸消解一原子荧光光谱法进行实验研究。1实验原理及实验材料1.1实验原理试样用硝酸和高氯酸在电热板上消解后,加人一定量的盐酸，在该介质中，试样中原本的六价硒被还原成相对稳定的四价硒,然后以盐酸为载液,用硼氢化钾溶液将四价硒还原成硒化氢，在氩气的带动下，硒化氢进人原子荧光光度计的原子化区域并被原子化，在装有硒空心阴极灯的照射下,基态的硒原子被激发到高能态，在去活化后又重新回到基态，这个过程中会产生一个特征波长的荧光，而硒含量又与这个荧光强度成正比，参照标准曲线各浓度点的荧光强度，即可依据试样的荧光强度计算出试样中硒的含量。1.2实验仪器、试剂1.2.1主要仪器设备实验用主要仪器设备见表1。表1实验用主要仪器设备表仪器设备名称型号/规格原子荧光光度计AFS-230E硒空心阴极灯HAF-2数显恒温电热板DRJ-2-P电子天平ME104E/02收稿日期：2 0 2 3-0 4-14作者简介：郑家发，男，198 4年出生，毕业于中国地质大学（武汉），本科，中级工程师，研究方向为煤质、岩石力学、土壤检测。山西化工Shanxi Chemical Industry土壤中全硒含量的测定方法及影响因素研究郑家发（贵州省煤田地质局实验室，贵州贵阳550 0 14)文献标识码：A1.2.2主要试剂实验用主要试剂见表2。表2 实验用主要试剂表试剂名称编号/纯度硝酸优级纯高氯酸优级纯盐酸优级纯三氯化铁分析纯氢氧化钾优级纯硼氢化钾优级纯硒单元素标准溶液GSB 04-1751-2004GSS-8、G SS-16、G SS-4、标准物质GSS-52实验部分2.1主主要试剂的配制盐酸(1+1):准确量取2 50 mL盐酸于盛有2 50 mL实验室用超纯水的1L烧杯中，搅拌均匀。盐酸(10%)：准确量取10 0 mL盐酸于盛有90 0 mL实验室用超纯水的1L烧杯中,搅拌均匀，待用。铁盐溶液：准确称取2 4.3 6 g三氯化铁于2 50 mL烧杯中,加人盐酸(1+1)40 mL,溶解后转移至50 0 mL容量瓶中，用实验室用超纯水定容。硼氢化钾(2%）:准确称取10.0 0 g硼氢化钾于1L烧杯中,用超纯水稀释至50 0 mL。硒标准中间液(10 g/mL):从硒单元素标准溶生产厂家液中取1mL至10 0 mL容量瓶中,用5%的硝酸定容。北京海光仪器有限公司硒标准使用液(1 g/mL):从硒标准中间液中取General Research Institute For10mL至10 0 mL容量瓶中,用5%的硝酸定容。Non-Ferrous Metals2.2实验步骤湖北省地质实验测试中心实验装备研究室梅特勒托利多仪器（上海)有限公司Total 213No.8,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.08.016文章编号：10 0 4-7 0 50(2 0 2 3)0 8-0 0 44-0 2生产厂家国药集团化学试剂有限公司硒陇科学股份有限公司国药集团化学试剂有限公司天津是永大化学试剂有限公司天津科密欧天津科密欧国家有色金属及电子材料分析测试中心地球物理地球化学勘查研究所1)分别准确称取 GSS-8、G SS-16、G SS-4、G SS-5标准样品和2 0 2 3 T011、2 0 2 3 T 0 12、2 0 2 3 T 0 12 生产样品2023年第8 期郑家发：土壤中全硒含量的测定方法及影响因素研究450.5000g于2 50 mL锥形瓶中。2)向锥形瓶中加入10 mL硝酸和2 mL高氯酸，摇匀后盖上表面皿。3)将样品放置在恒温电热板，缓慢升温至18 0，消解至冒白烟,溶液体积大约在2 mL时取下。4)稍微冷却后,加人5mL盐酸,转移至2 5mL比色管中,加入2.5mL铁盐溶液，用超纯水定容至刻度线,摇匀,待测。5)同时做空白实验。2.3标准曲线的配制从质量浓度为1g/mL的硒标准使用液中分别量取 0.0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0、3.0 mL至 10 0 mL容量瓶中，用10%的盐酸定容，即质量浓度为0.0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0、2 0.0、3 0.0 g/L的硒标准曲线。3实验结果与讨论3.1标准曲线与检出限依据实验结果（表3)绘制标准曲线（见图1）,标准曲线方程为y=0.0212x-0.1484，相关性在0.9 9 9 9以上,标准曲线具有很好的相关性。8 次测定空白后计算出标准偏差，依据t值得到检出限为0.0 4mg/kg，检出限低于土壤中硒的测定标准规定的检出限,表明该方法完全能满足检测土壤中硒的需要。表3 生产样测定结果表测定结果2023T01110.1520.1430.1440.1550.1460.15平均值/(mg/kg)0.15标准偏差S/(mg/kg)0.005相对标准偏差(RSD.)3.40353025201510500200400600 8001 000 1 200 1 400 1 600荧光强度图1林标准曲线图3.2精密度分析依据实验结果（表3)可知：对生产样2 0 2 3 T011、2023T012、2 0 2 3 T 0 12 三个样品进行6 次测定，硒含量测定结果计算的相对标准偏差分别为3.40、1.8 0 和1.50,其值均低于标准规定硒含量在0.10 0.40 mg/kg和硒含量大于0.40 mg/kg的相对标准偏差,表明该方法具有较高精密度，能满足检测的需要。3.37准确度分析依据实验结果（表4)可知：对选用的硒含量为低、中、高3 个标准物质分别进行3 次测定，其测定结果均在标准物质给定的标准值范围内，表明该方法具有较高的准确度,能满足生产的需要。表4标准物质测定结果表测定结果CSS-8测定值10.10测定值20.09测定值30.10标准值0.10(0.01)4景影响因素分析4.1前处理的影响前处理过程中对实验结果影响最大步骤为电热板消解的过程,其电热板的温度消解时间是两个关键的影响因素，实验发现，电热板温度过低导致消解时间过长且消解不完全，电热板温度过高导致很快将溶液消解干，都会导致实验结果不稳定，本文通过多次实验，参考土壤中硒含量的测定标准，通过多次实验，最终确定电热板的温度为18 0。消解时间较难控制，在温度为18 0，消解时间过短，虽有白烟冒出，但会导致测定结果偏低，消解时间过长，会使得硒值测定不稳定。本文通过多次实验，最终确定消解时间为冒白烟后溶液体积剩余2 mL左右时取下，此时为2023T0122023T0130.380.720.370.740.370.730.360.730.370.710.380.740.370.730.0070.0111.801.50单位:mg/kgGSS-16GSS-80.481.620.521.590.501.570.51(0.05)1.60(0.20)最佳消解时间。4.2测定仪器的影响原子荧光仪器在测定不同元素的含量时，其测量条件有着较大的差别,虽然标准上有推荐的仪器条件，但受到仪器本身和环境条件等的影响，推荐条件大都不实用。影响测定结果的两个关键因素为负高压和灯电流，仪器条件越高，灵敏度越高，就会导致紧密度降低；仪器条件越低，则准确度又会变差。本文经过多次实验最后确定仪器的负高压为2 8 0 V,灯电流为80 mA。5结论本文在弄清土壤中硒含量测定的意义的基础上，详细阐述了土壤中硒含量测定的主要试剂和标准曲线的配制。采用GSS-5等标准物质和实际生产样进行实验，结果表明，标准曲线的相关性为0.9999,方法检出限为0.0 4mg/kg,相对标准偏差介于1.50 3.40，标准物质测定值均在标准值范围内，证实该方法完全满足土壤中全硒的测定。对影响因素进行分析,认为消解温度、消解时间、仪器的负高压及灯电流是影响结果的关键。该方法具有操作步骤简单、检测时间短、实验结果准确度和精密度高的优点，对土壤中全硒含量的批量化测定具有一定的参考意义。(下转第58 页）山西化工第43 卷酶活性的影响 J.应用与环境生物学报，2 0 2 2,2 8(2)：3 0 0-3 0 7.8王方园，陈昀，洪华嫦，等.液相色谱测定土壤中4种硝基苯胺类(Shanxi Yuncheng Ecological Environment Monitoring Center,Yuncheng Shanxi 044000,China)Abstract:In order to solve the pollution problem of aniline in soil on the surrounding environment and groundwater,as well as the highcost of traditional physical and chemical treatment methods that can cause secondary pollution to the environment,based on the research ofdetection methods for aniline substances in soil,a gas chromatography/mass spectrometry method is proposed for the detection of anilinesubstances.Construct a control group and an experimental group to compare the remediation effect of ice grass plants on aniline substancesin soil,and compare the content of aniline substances in soil at different depths.It is concluded that ice grass plants can adsorb anilinesubstances in soil and prevent their migration.Key words:aniline substances;ice grass plants;gas chromatography/mass spectrometry;meteorological chromatograph;repair(上接第 45 页）1严绮莉.多种前处理方法测定土壤中硒含量的研究 J.广东化工,2 0 2 1,48(2 0):57-58.2韩亚，郭伟，汪洪.电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法与氢化物Study on the Determination Method and Influencing Factors of Total Selenium Content in Soil(Laboratory of Coal Geology Bureau of Guizhou Province,Guiyang Guizhou 550014,China)Abstract:On the premise of clarifying the experimental principle of atomic fluorescence method for determining total selenium content insoil,this paper elaborated in detail on the preparation of the main reagents and standard curves used in the experiment,as well as thespecific experimental steps.Production samples and standard samples were used for the experiment.The results showed that the correlationof the standard curve was 0.999 9,the detection limit of the method was 0.04 mg/kg,and the relative standard deviation was between 1.50and 3.40.The measured values of the standard substances were all within the range of standard values,confirming that the method fullymet the determination of total selenium in soil.Analyzing the influencing factors,it was believed that the key factors affecting the resultswere digestion temperature,digestion time,negative high voltage of the instrument,and lamp current.This method had the advantages ofsimple operation steps,shorted detection time,high accuracy and precision of experimental results,and had certain reference significancefor the batch determination of total selenium content in soil.Key words:total selenium;determination;method;influence factor(上接第 50 页）1周君龙，岳大磊，唐志银，等.煤及煤灰中微量元素检测前处理方法研究综述 J.煤化工,2 0 2 1,49(5）：8 6-9 0.2吴长俊，赖志彬,刘烨，等.高挥发分煤检测方法的改进研究 J.广东化工,2 0 2 1,48(1 2):1 7 4-1 7 7.3刘福国，刘科，吕瑞敏采用电厂日常煤质检测数据预测元素分析Comparative Analysis of Ion Chromatography and National Standard Method for(Jinneng Holdings Coal Industry Group Datong Co.,Ltd.,Datong Shanxi 037000,China)Abstract:In order to explore more accurate methods for measuring the carbon dioxide content of carbonate in coal,two typical methods-ion chromatography and national standard method-were selected,and their experimental processes were explained.The experimental dataobtained by the two methods were compared and analyzed.The analysis results show that ion chromatography has more advantages in keyindicators such as precision and accuracy,and can reduce operational complexity to a certain extent,improve analysis efficiency.Therefore,this method can be further promoted and applied in future practical work.Key words:ion chromatography;national standard law;carbonate;carbon dioxide;detection化合物 J.分析试验室，2 0 1 2,3 1(8）：55-58.Detection and Remediation of Aniline Compounds in SoilZhang Jingjing参考文献3段玲敏，施白妮，程常磊.微波消解：氢化物发生原子荧光法测定土壤中硒 J.世界有色金属，2 0 1 9(2 4)：2 7 0-2 7 1.Zheng Jiafa参考文献4顾兴芳.提高煤炭灰分检测精度的技术探究 J.内蒙古煤炭经济,2 0 1 9(2 4):53-55.5李家铸，曲静，宋拴臣，等.混合介质库仑滴定法测定煤中碳酸盐CO2含量 J.煤质技术,2 0 1 8(4)：1 5-1 9.Determining Carbonate Carbon Dioxide Content in CoalWang Jiaolong发生原子吸收光谱(HG-AAS)法测定土壤中硒含量的对比研究J.中国无机分析化学，2 0 2 0,1 0（3)：2 8-3 2.成分 J.山东电力技术，2 0 2 1,48(2)：51-57.