土壤樣品預(yù)處理方法

本文格式為Word版，下載可任意編輯——土壤樣品預(yù)處理方法土壤樣品預(yù)處理方法

D.1全分解方法D.1.1普通酸分解法

確鑿稱取0.5g(確鑿到0.1mg，以下都與此一致)風(fēng)干土樣于聚四氟乙烯坩堝中，用幾滴水潤濕后，參與10mLHCl（ρ1.19g/mL），于電熱板上低溫加熱，蒸發(fā)至約剩5mL時(shí)參與15mLHNO3（ρ1.42g/mL），繼續(xù)加熱蒸至近粘稠狀，參與10mlHF（ρ1.15g/mL）并繼續(xù)加熱，為了達(dá)到良好的除硅效果應(yīng)經(jīng)常搖動坩堝。最終參與5mlHClO4（ρ1.67g/Ml），并加熱至白煙冒盡。對于含有機(jī)質(zhì)較多的土樣應(yīng)在參與HClO4之后加蓋消解，土壤分解物應(yīng)呈白色或淡黃色(含鐵較高的土壤)，傾斜坩堝時(shí)呈不滾動的粘稠狀。用稀酸溶液沖洗內(nèi)壁及坩堝蓋，溫?zé)崛芙鈿堅(jiān)?，冷卻后，定容至100mL或50mL，最終體積依待測成分的含量而定。

D.1.2高壓密閉分解法

稱取0.5g風(fēng)干土樣于內(nèi)套聚四氟乙烯坩堝中，參與少許水潤濕試樣，再參與HNO3（ρ1.42g/mL）、HCl04（ρ1.67g/mL）各5mL，搖勻后將坩堝放入不銹鋼套筒中，擰緊。放在180℃的烘箱中分解2h。取出，冷卻至室溫后，取出坩堝，用水沖洗坩堝蓋的內(nèi)壁，參與3mLHF（ρ1.15g/mL），置于電熱板上，在100℃～120℃加熱除硅，待坩堝內(nèi)剩下約2～3mL溶液時(shí)，調(diào)高溫度至150℃，蒸至冒濃白煙后再緩緩蒸至近干，按1.1同樣操作定容后進(jìn)行測定。D.1.3微波爐加熱分解法

微波爐加熱分解法是以被分解的土樣及酸的混合液作為發(fā)熱體，從內(nèi)部進(jìn)行加熱使試樣受到分解的方法。目前報(bào)導(dǎo)的微波加熱分解試樣的方法，有常壓敞口分解和僅用厚壁聚四氟乙烯容器的密閉式分解法，也有密閉加壓分解法。這種方法以聚四氟乙烯密閉容器作內(nèi)筒，以能透過微波的材料如高強(qiáng)度聚合物樹脂或聚丙烯樹脂作外筒，在該密封系統(tǒng)內(nèi)分解試樣能達(dá)到良好的分解效果。微波加熱分解也可分為開放系統(tǒng)和密閉系統(tǒng)兩種。開放系統(tǒng)可分解多量試樣，且可直接和滾動系統(tǒng)相組合實(shí)現(xiàn)自動化，但由于要排出酸蒸氣，所以分解時(shí)使用酸量較大，易受外環(huán)境污染，揮發(fā)性元素易造成損失，費(fèi)時(shí)間且難以分解多數(shù)試樣。密閉系統(tǒng)的優(yōu)

點(diǎn)較多，酸蒸氣不會逸出，僅用少量酸即可，在分解少量試樣時(shí)十分有效，不受外部環(huán)境的污染。在分解試樣時(shí)不用觀測及特別操作，由于壓力高，所以分解試樣很快，不會受外筒金屬的污染(由于用樹脂做外筒)。可同時(shí)分解大批量試樣。其缺點(diǎn)是需要專門的分解器具，不能分解量大的試樣，假使疏忽會有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。在進(jìn)行土樣的微波分解時(shí)，無論使用開放系統(tǒng)或密閉系統(tǒng)，一般使用HNO3-HCl-HF-HCl04、HN03-HF-HCl04、HN03-HCl-HF-H202、HN03-HF-H202等體系。當(dāng)不使用HF時(shí)(限于測定常量元素且稱樣量小于0.1g)，可將分解試樣的溶液適當(dāng)稀釋后直接測定。若使用HF或HCl04對待測微量元素有干擾時(shí)，可將試樣分解液蒸至近干，酸化后稀釋定容

D.1.4堿融法

D.1.4.1碳酸鈉熔融法（適合測定氟、鉬、鎢）

稱取0.5000～1.0000g風(fēng)干土樣放入預(yù)先用少量碳酸鈉或氫氧化鈉墊底的高鋁坩堝中（以充滿坩堝底部為宜，以防止熔融物粘底），分次參與1.5～3.0g碳酸鈉，并用圓頭玻璃棒防備攪拌，使與土樣充分混勻，再放入0.5～1g碳酸鈉，使平鋪在混合物表面，蓋好坩堝蓋。移入馬福爐中，于900℃～920℃熔融0.5h。自然冷卻至500℃左右時(shí)，可稍開啟爐門(不可開縫過大，否則高鋁坩堝猛然冷卻會開裂)以加速冷卻，冷卻至60℃～80℃用水沖洗坩堝底部，然后放入250mL燒杯中，參與100mL水，在電熱板上加熱浸提熔融物，用水及HCl（1+1）將坩堝及坩堝蓋洗凈取出，并防備用HCl（1+1）中和、酸化(注意蓋好表面皿，以免大量CO2冒泡引起試樣的濺失)，待大量鹽類溶解后，用中速濾紙過濾，用水及5％HCl洗凈濾紙及其中的不溶物，定容待測。

D.1.4.2碳酸鋰-硼酸、石墨粉坩堝熔樣法（適合鋁、硅、鈦、鈣、鎂、鉀、鈉等元素分析）土壤礦質(zhì)全量分析中土壤樣品分解常用酸溶劑，酸溶試劑一般用氫氟酸加氧化性酸分解樣品，其優(yōu)點(diǎn)是酸度小，適用于儀器分析測定，但對某些難熔礦物分解不完全，特別對鋁、鈦的測定結(jié)果會偏低，且不能測定硅（已被除去）。

碳酸鋰-硼酸在石墨粉坩堝內(nèi)熔樣，再用超聲波提取熔塊，分析土壤中的常量元素，速度快，確鑿度高。

在30mL瓷坩堝內(nèi)充滿石墨粉，置于900℃高溫電爐中灼燒半小時(shí)，取出冷卻，用乳缽棒壓一空穴。確鑿稱取經(jīng)105℃烘干的土樣0.2000g于定量濾紙上，與1.5gLi2CO3-H3BO3(Li2CO3:H3BO3=1:2)混合試劑均勻攪拌，捏成小團(tuán)，放入瓷坩堝內(nèi)石墨粉洞穴中，然后將坩堝放入已升溫到950℃的馬福爐中，20min后取出，趁熱將熔塊投入盛有100mL4%硝酸溶液的250mL燒杯中，馬上于250W功率清洗槽內(nèi)超聲（或用磁力攪拌），直到熔塊完全溶解；將溶液轉(zhuǎn)移到200mL容量瓶中，并用4%硝酸定容。吸取20mL上述樣品液移入25mL容量瓶中，并根據(jù)儀器的測量要求決定是否需要添加基體元素及添加濃度，最終用4%硝酸定容，用光譜儀進(jìn)行多元素同時(shí)測定

D.2酸溶浸法

D.2.1HCl-HNO3溶浸法

確鑿稱取2.000g風(fēng)干土樣，參與15mL的HCl（1+1）和5mLHNO3（ρ1.42g/mL），振蕩30min，過濾定容至100mL，用ICP法測定P、Ca、Mg、K、Na、Fe、Al、Ti、Cu、Zn、Cd、Ni、Cr、Pb、Co、Mn、Mo、Ba、Sr等?；虿捎孟率鋈芙椒ǎ捍_鑿稱取2.000g風(fēng)干土樣于干燒杯中，加少量水潤濕，參與15mLHCl(1+1)和5mLHNO3（ρ1.42g/mL）。蓋上表面皿于電熱板上加熱，待蒸發(fā)至約剩5mL，冷卻，用水沖洗燒杯和表面皿，用中速濾紙過濾并定容至100mL，用原子吸收法或ICP法測定。D.2.2HNO3-H2SO4-HClO4溶浸法方法特點(diǎn)是H2SO4、HClO4沸點(diǎn)較高，能使大部分元素溶出，且加熱過程中液面比較恬靜，沒有迸濺的危險(xiǎn)。但Pb等易與SO42-形成難溶性鹽類的元素，測定結(jié)果偏低。操作步驟是：確鑿稱取2.5000g風(fēng)干土樣于燒杯中，用少許水潤濕，參與HNO3-H2SO4-HClO4混合酸(5+1+20)12.5mL，置于電熱板上加熱，當(dāng)開始冒白煙后緩緩加熱，并經(jīng)常搖動燒杯，蒸發(fā)至近干。冷卻，參與5mLHNO3（ρ1.42g/mL）和10mL水，加熱溶解可溶性鹽類，用中速濾紙過濾，定容至100mL，待測。D.2.3HNO3溶浸法

確鑿稱取2.0000g風(fēng)干土樣于燒杯中，加少量水潤濕，參與20mLHNO3（ρ1.42g/mL）。蓋上表面皿，置于電熱板或砂浴上加熱，若發(fā)生迸濺，可采用每加熱20min關(guān)閉電源20min的間歇加熱法。待蒸發(fā)至約剩5mL，冷卻，用水沖洗燒杯壁和表面皿，經(jīng)中速濾紙過濾，將濾液定容至100mL，待測。

D.2.4Cd、Cu、As等的0.1mol/LHCl溶浸法

土壤中Cd、Cu、As的提取方法，其中Cd、Cu操作條件是：確鑿稱取10.0000g風(fēng)干土樣于100mL廣口瓶中，參與0.1mol/LHCl50.0mL，在水平振蕩器上振蕩。振蕩條件是溫度30℃、振幅5～10cm、振蕩頻次100～200次/min，振蕩1h。靜置后，用傾斜法分開出上層清液，用干濾紙過濾，濾液經(jīng)過適當(dāng)稀釋后用原子吸收法測定。

As的操作條件是：確鑿稱取10.0000g風(fēng)干土樣于100mL廣口瓶中，參與0.1mol/LHCl50.0mL，在水平振蕩器上振蕩。振蕩條件是溫度30℃、振幅10cm、振蕩頻次100次/min，振蕩30min。用干濾紙過濾，取濾液進(jìn)行測定。

除用0.1mol/LHCl溶浸Cd、Cu、As以外，還可溶浸Ni、Zn、Fe、Mn、Co等重金屬元素。0.1mol/LHCl溶浸法是目前使用最多的酸溶浸方法，此外也有使用CO2飽和的水、0.5mol/LKCl-HAc（pH=3）、0.1mol/LMgSO4-H2SO4等酸性溶浸方法。

D.3形態(tài)分析樣品的處理方法D.3.1有效態(tài)的溶浸法D.3.1.1DTPA浸提

DTPA(二乙三胺五乙酸)浸提液可測定有效態(tài)Cu、Zn、Fe等。浸提液的配制：其成分為0.005mol/LDTPA-0.01mol/LCaCl2-0.1mol/LTEA(三乙醇胺)。稱取1.967gDTPA溶于14.92gTEA和少量水中；再將1.47gCaCl2?2H2O溶于水，一并轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，加水至約950mL，用6mol/LHCl調(diào)理pH至7.30（每升浸提液約需加6mol/LHCl8.5mL），最終用水定容。貯存于塑料瓶中，幾個(gè)月內(nèi)不會變質(zhì)。浸提手續(xù)：稱取25.00g風(fēng)干過20

目篩的土樣放入150mL硬質(zhì)玻璃三角瓶中，參與50.0mlDTPA浸提劑，在25℃用水平振蕩機(jī)振蕩提取2h，干濾紙過濾，濾液用于分析。DTPA浸提劑適用于石灰性土壤和中性土壤。

D.3.1.20.1mol/LHCl浸提

稱取10.00g風(fēng)干過20目篩的土樣放入150mL硬質(zhì)玻璃三角瓶中，參與50.0mL1mol/LHCl浸提液，用水平振蕩器振蕩1.5h，干濾紙過濾，濾液用于分析。酸性土壤適合用0.1mol/LHCl浸提。D.3.1.3水浸提

土壤中有效硼常用沸水浸提，操作步驟：確鑿稱取10.00g風(fēng)干過20目篩的土樣于250mL或300mL石英錐形瓶中，參與20.0mL無硼水。連接回流冷卻器后煮沸5min，馬上中止加熱并用冷卻水冷卻。冷卻后參與4滴0.5mol/LCaCl2溶液，移入離心管中，離心分開出清液備測。

關(guān)于有效態(tài)金屬元素的浸提方法較多，例如：有效態(tài)Mn用1mol/L乙酸銨-對苯二酚溶液浸提。有效態(tài)Mo用草酸-草酸銨、（24.9g草酸銨與12.6g草酸溶解于1000mL水中）溶液浸提，固液比為1﹕10。硅用pH4.0的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液、0.02mol/LH2SO4、0.025%或1%的檸檬酸溶液浸提。酸性土壤中有效硫用H3PO4-HAc溶液浸提，中性或石灰性土壤中有效硫用0.5mol/LNaHCO3溶液（pH8.5）浸提。用1mol/LNH4Ac浸提土壤中有效鈣、鎂、鉀、鈉以及用0.03mol/LNH4F-0.025mol/LHCl或0.5mol/LNaHCO3浸提土壤中有效態(tài)磷等等。

D.3.2碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵-錳氧化結(jié)合態(tài)等形態(tài)的提取D.3.2.1可交換態(tài)

浸提方法是在1g試樣中參與8mlMgCl2溶液（1mol/LMgCl2，pH7.0）或者乙酸鈉溶液（1mol/LNaAc，pH8.2），室溫下振蕩1h。D.3.2.2碳酸鹽結(jié)合態(tài)

經(jīng)3.2.1處理后的剩余物在室溫下用8ml1mol/LNaAc浸提，在浸提前用乙酸把pH調(diào)至5.0，連續(xù)振蕩，直到估計(jì)所有提取的物質(zhì)全部被浸出為止（一般用8h左右）。

D.3.2.3鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)

浸提過程是在經(jīng)3.2.2處理后的剩余物中，參與20mL0.3mol/LNa2S2O3-0.175mol/L檸檬酸鈉-0.025mol/L檸檬酸混合液，或者用0.04mol/LNH2OH﹒HCl在20%（V/V）乙酸中浸提。浸提溫度為96℃±3℃，時(shí)間可自行估計(jì)，到完全浸提為止，一般在4h以內(nèi)。D.3.2.4有機(jī)結(jié)合態(tài)

在經(jīng)3.2.3處理后的剩余物中，參與3mL0.02mol/LHNO3、5mL30%H2O2，然后用HNO3調(diào)理pH至pH=2，將混合物加熱至85℃±2℃，保溫2h，并在加熱中間振蕩幾次。再參與3mL30%H2O2，用HNO3調(diào)至pH=2，再將混合物在85℃±2℃加熱3h，并休止地振蕩。冷卻后，參與5mL3.2mol/L乙酸銨20%(V/V)HNO3溶液，稀釋至20mL，振蕩30min。

D.3.2.5剩余態(tài)

經(jīng)3.2.1～3.2.4四部分提取之后，剩余物中將包括原生及次生的礦物，它們除了主要組成元素之外，也會在其晶格內(nèi)夾雜、包藏一些痕量元素，在自然條件下，這些元素不會在短期內(nèi)溶出。剩余態(tài)主要用HF-HClO4分解，主要處理過程參見土壤全分解方法之普通酸分解法（1.1）。

上述各形態(tài)的浸提都在50L聚乙烯離心試管中進(jìn)行，以減少固態(tài)物質(zhì)的損失。在相互銜接的操作之間，用10000轉(zhuǎn)/min（12000g重力加速度）離心處理30min，用注射器吸出清液，分析痕量元素。殘留物用8mL去離子水洗滌，再離心30min，棄去洗滌液，洗滌水要盡量少用，以防止損失可溶性物質(zhì)，特別是有機(jī)物的損失。離心效果對分開影響較大，要切實(shí)注意。

D.4有機(jī)污染物的提取方法D.4.1常用有機(jī)溶劑D.4.1.1有機(jī)溶劑的選擇原則

根據(jù)相像相溶的原理，盡量選擇與待測物極性相近的有機(jī)溶劑作為提取劑。提取劑必需與樣

品能很好地分開，且不影響待測物的純化與測定；不能與樣品發(fā)生作用，毒性低、價(jià)格低廉；此外，還要求提取劑沸點(diǎn)范圍在45℃～80℃之間為好。

還要考慮溶劑對樣品的滲透力，以便將土樣中待測物充分提取出來。當(dāng)單一溶劑不能成為理想的提取劑時(shí)，常用兩種或兩種以上不同極性的溶劑以不同的比例配成混合提取劑。D.4.1.2常用有機(jī)溶劑的極性

常用有機(jī)溶劑的極性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋海ㄋ?；乙腈；甲醇；乙酸；乙醇；異丙醇；丙酮；二氧六環(huán)；正丁醇；正戊醇；乙酸乙酯；乙醚；硝基甲烷；二氯甲烷；苯；甲苯；二甲苯；四氯化碳；二硫化碳；環(huán)已烷；正已烷（石油醚）和正庚烷。

D.4.1.3溶劑的純化

純化溶劑多用重蒸餾法。純化后的溶劑是否符合要求，最常用的檢查方法是將純化后的溶劑濃縮100倍，再用與待測物檢測一致的方法進(jìn)行檢測，無干擾即可。D.4.2有機(jī)污染物的提取D.4.2.1振蕩提取

確鑿稱取一定量的土樣（新鮮土樣加1～2倍量的無水Na2SO4或MgSO4﹒H2O攪勻，放置15～30min，固化后研成細(xì)末），轉(zhuǎn)入標(biāo)準(zhǔn)口三角瓶中參與約2倍體積的提取劑振蕩30min，靜置分層或抽濾、離心分出提取液，樣品再分別用1倍體積提取液提取2次，分出提取液，合并，待凈化。D.4.2.2超聲波提取

確鑿稱取一定量的土樣（或取30.0g新鮮土樣加30～60g無水Na2SO4混勻）置于400mL燒杯中，參與60～100mL提取劑，超聲振蕩3～5min，真空過濾或離心分出提取液，固體物再用提取劑提取2次，分出提取液合并，待凈化。D.4.2.3索氏提取

本法適用于從土壤中提取非揮發(fā)及半揮發(fā)有機(jī)污染物。

確鑿稱取一定量土樣或取新鮮土樣20.0g參與等量無水Na2SO4研磨均勻，轉(zhuǎn)入濾紙筒中，再將濾紙筒置于索氏提取器中。在有1～2粒清白沸石的150mL圓底燒瓶中加100mL提取劑，連接索氏提取器，加熱回流16～24h即可。

D.4.2.4浸泡回流法

用于一些與土壤作用不大且不易揮發(fā)的有機(jī)物的提取。D.4.2.5其他方法

近年來，吹掃蒸餾法（用于提取易揮發(fā)性有機(jī)物）、超臨界提取法（SFE）都發(fā)展很快。特別是SFE法由于其快速、高效、安全性（不需任何有機(jī)溶劑），因而是具有很好發(fā)展前途的提取法。D.4.3提取液的凈化

使待測組分與干擾物分開的過程為凈化。當(dāng)用有機(jī)溶劑提取樣品時(shí)，一些干擾雜質(zhì)可能與待測物一起被提取出，這些雜質(zhì)若不除掉將會影響檢測結(jié)果，甚至使定性定量無法進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)還可使氣相色譜的柱效減低、檢測器沾污，因而提取液必需經(jīng)過凈化處理。凈化的原則是盡量完全除去干擾物，而使待測物盡量少損失。常用的凈化方法為：D.4.3.1液-液分派法

液-液分派的基本原理是在一組互不相溶的溶劑中對溶解某一溶質(zhì)成分，該溶質(zhì)以一定的比例分派（溶解）在溶劑的兩相中。尋常把溶質(zhì)在兩相溶劑中的分派比稱為分派系數(shù)。在同一組溶劑對中，不同的物質(zhì)有不同的分派系數(shù)