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HJ 1081-2019 土壤和沉积物 钴的测定 火焰原子吸收分光光度法

      警告:硝酸、高氯酸、氢氟酸等具有强氧化性和强腐蚀性,试剂配制和试样制备过程应在通风橱内进行,操作时应按要求佩戴防护器具,避免吸入呼吸道或接触皮肤和衣物。

1 适用范围

      本标准规定了测定土壤和沉积物中钴的火焰原子吸收分光光度法。

      本标准适用于土壤和沉积物中总量钴的测定。

      当取样量为 0.5 g,定容体积为 50 ml 时,方法检出限为 2 mg/kg,测定下限为 8 mg/kg

2 规范性引用文件

      本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。

      GB 17378.3 海洋监测规范 第 3 部分:样品采集、贮存与运输

      GB 17378.5 海洋监测规范 第 5 部分:沉积物分析

      HJ 25.2 建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则

      HJ 494 水质 采样技术指导

      HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法

      HJ 832 土壤和沉积物 金属元素总量的消解 微波消解法

      HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范

      HJ/T 166 土壤环境监测技术规范

3 方法原理

      土壤或沉积物样品经酸消解后,喷入贫燃性空气‐乙炔火焰中,在高温火焰中形成的钴基态原子,对钴锐线光源或连续光源发射的 240.7  nm 特征谱线产生选择性吸收,在一定浓度范围内,其吸光度与钴的质量浓度成正比。

4 干扰及消除

      试样中浓度低于 10 mg/L Zn Ni20 mg/L Ba Pb60 mg/L Mn400 mg/L Mg500 mg/L K900 mg/L Ti3000 mg/L Al5000 mg/L Ca 7000 mg/L Na 对钴的测定无干扰。

5 试剂和材料

      除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的优级纯试剂,实验用水为新制备的纯水或蒸馏水。

5.1 盐酸:ρ(HCl=1.19 g/ml

5.2 硝酸:ρ(HNO3=1.42 g/ml

5.3 氢氟酸:ρ(HF=1.49 g/ml

5.4 高氯酸:ρ(HClO4=1.68 g/ml

5.5 金属钴:光谱纯。

5.6 硝酸溶液:1+1

5.7 硝酸溶液:1+99

5.8 钴标准贮备液:ρ(Co=500 mg/L

      准确称取 0.1 g(精确至 0.1 mg)金属钴(5.5),用 6 ml 硝酸溶液(5.6)加热溶解,冷却,用水定容至 200 ml。转移至聚乙烯试剂瓶中,0℃~4℃密封冷藏,有效期两年。也可直接购买市售有证标准溶液。

5.9 钴标准使用液:ρ(Co=50 mg/L

      准确吸取 10.0 ml 钴标准贮备液(5.8)于 100 ml 容量瓶中,加入硝酸溶液(5.7)定容至标线,摇匀。4℃以下冷藏保存,有效期一年。

5.10 燃气:乙炔,纯度≥99.6%

5.11 助燃气:空气。

6 仪器和设备

6.1 火焰原子吸收分光光度计。

6.2 钴锐线光源或具 240.7 nm 谱线的连续光源。

6.3 微波消解仪:功率为 600 W1500 W,温度精度为±2.5℃,具微波消解罐。

6.4 电热板:具温控功能,温度精度为±5℃。

6.5 具盖聚四氟乙烯烧杯或坩埚:50 ml

6.6 分析天平:感量为 0.1 mg

6.7 尼龙筛:孔径 0.15 mm100 目)。

6.8 一般实验室常用仪器和设备。

7 样品

7.1 样品采集和保存

      按照 HJ/T 166 HJ 25.2 的相关要求采集和保存土壤样品;按照 GB 17378.3 的相关要求采集和保存海洋沉积物样品;按照 HJ/T 91 HJ 494 的相关要求采集地表水沉积物样品, 按照 HJ/T 166 的相关要求保存地表水沉积物样品。

7.2 样品的制备

      按照 HJ/T 166 GB 17378.3 的要求,除去样品中的枝棒、叶片、石子等异物,将采集的样品在实验室进行风干、粗磨、细磨至过尼龙筛(6.7)。

7.3 水分和干物质的测定

      按照 HJ 613 测定土壤样品(7.2)的干物质含量;按照 GB 17378.5 测定沉积物样品(7.2) 的含水率。

7.4 试样的制备

7.4.1 电热板消解

      称取 0.5 g(精确至 0.1 mg)样品(7.2),置于聚四氟乙烯烧杯或坩埚(6.5)内,加 23 滴水润湿后,先后加入 2 ml 盐酸(5.1)、10 ml 硝酸(5.2)、2 ml 氢氟酸(5.3)和 1 ml 高氯酸(5.4),180℃加盖消解约 1 h,揭盖飞硅、赶酸,温度控制在 210℃以内,蒸至近干, 若烧杯或坩埚壁上有黑色碳化物,则继续加入 1 ml 高氯酸(5.4),直至内容物呈白色或淡黄色不流动的半凝固状。取下聚四氟乙烯烧杯或坩埚稍冷,加入 0.5  ml 硝酸(5.2),温热溶解可溶性残渣,冷却后全量转移至 50 ml 容量瓶中,用水定容至标线,摇匀,静置,取上清液待测。

7.4.2 微波消解

      称取 0.5 g(精确至 0.1 mg)样品,置于微波消解罐内,加 23 滴水润湿后,加入 1 ml 盐酸(5.1)、5 ml 硝酸(5.2)和 2 ml 氢氟酸(5.3),按照一定消解条件(见表 1)进行消解,消解完后冷却至室温,将消解液全部转移至聚四氟乙烯烧杯或坩埚(6.5)中,加入 1 ml 高氯酸(5.4),采用电热板加热,温度控制在 180℃加盖加热 30 min,然后揭盖赶酸(温度控制在 180℃,为达到良好的飞硅效果,应经常摇动烧杯或坩锅),至溶液近干。若烧杯或坩埚壁上有黑色碳化物,则继续加入 1 ml 高氯酸(5.4),直至内容物呈白色或淡黄色不流动的半凝固状。取下聚四氟乙烯烧杯或坩埚稍冷,加入 0.5 ml 硝酸(5.2),温热溶解可溶性残渣,冷却后全量转移至 50 ml 容量瓶中,用水定容至标线,摇匀,静置,取上清液待测。或者按照 HJ 832 中钴的消解方法进行消解。

​表 1 微波消解升温程序参考表

步骤

温度(

升温时间(min

保持时间(min

1

室温~150

7

3

2

150210

5

20

7.5 空白试样的制备

      不称取样品,按照与试样制备(7.4)相同的步骤进行空白试样的制备。

8 分析步骤

8.1 仪器参考工作条件

      根据仪器使用说明书调节仪器至最佳工作状态。参考测试条件见表 2

表 2 仪器工作参数

名称

参数

测定波长(nm

240.7

通带宽度(nm

0.2

灯电流(mA

7.0

乙炔流量(L/min

2.5

空气流量(L/min

13.5

火焰类型

贫燃

8.2 标准曲线的建立

      分别准确移取 0 ml0.20 ml1.00 ml2.00 ml4.00 ml6.00 ml10.00 ml 钴标准使用液(5.9)于 100 ml 容量瓶中,用硝酸溶液(5.7)定容至标线,摇匀,使钴的质量浓度分别为 0 mg/L0.10 mg/L0.50 mg/L1.00 mg/L2.00 mg/L3.00 mg/L5.00 mg/L。按仪器测量条件由低到高质量浓度顺序测定标准溶液的吸光度。以钴标准系列质量浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,建立标准曲线。

      注 1:采用标准加入法进行测定时,参见附录A

      注 2:可根据仪器灵敏度或试样的浓度范围配制成其他浓度水平的标准系列,至少配制 6 个浓度点(含零浓度点)。

8.3 试样测定

      按照与标准曲线建立(8.2)相同的仪器条件进行试样(7.4)的测定。若样品浓度范围超过标准曲线范围,则用硝酸溶液(5.7)稀释后测定。

8.4 空白试样测定

      按照与试样测定(8.3)相同的步骤进行空白试样(7.5)的测定。

 

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