實驗室分析儀器ICP應用測定土壤中全磷和全鉀

土壤分析的實際工作中,客戶經常需費獲取同一土壤樣品中的全磷和全鉀含度的數據，而常規的分析方法中此兩項指標要分別采用不同方法來測定，測定全磷采用分光光度法⑴，測定全鉀釆用火 焰光度法或原子吸收法井旦要釆用不同的方法消解樣品。電感耦合等離子體發射光譜儀ICP-OES雙向觀測同時測定土壤中K 和P已有報導本文提岀微波消解土壤，等離子體發射光譜垂直觀測同時測定土壤中的全磷和全鉀的快速檢測方法.也有較好的效果，試驗了數種 酸體系消解土壤樣品的方法，以HNO, - H₂O₂ - HF、王水-HF酸體系消解較為完全，并且測定結 果符合善求.其中王水-HF酸體系消解樣品的測 定結果最為準確。試驗找到消除ICP-OES測定全 鉀干擾的方法。試驗進行了消解條件、儀器工作參數、分析條件的優化。進行了標椎土.壤GBW0704的平行試驗，全磷和全鉀的測定值均符合標準值, 精密度RSD分別為0.4 %. 2.0 %,;全磷、全鉀 工作曲線的相關系數均為0.9999。
1、材料與方法
11儀器與試剤
微波消解儀。
 全譜直讀 ICP-OES 儀。固定中階梯光柵；波長范圍165- 800 nm； 色散率0.06 nm/mm (200 nm); RF發生器頻率 40.68 MHz；同心霧化器；旋流霧室；三層同心石英炬管；垂直觀測。
微波控溫加熱板
各元素標準母液為北京國家標準物質研究中心 的國家標準單元素溶液，稀釋液以0.5 mol / L HNO,溶液.逐級稀釋至所需的系列標準工作溶液。
所用試剤均為優級純，水為二級去離子水。標 準土壤GBW07404.
所使用的玻璃容器均用洗滌劑于超聲波清洗儀 洗凈.水沖洗干凈晾干.再置于1+2 HNO,洗液中 浸泡24 h以上，水沖洗數遍晾干，備用。
1.2樣品消解
萬分之一天平準確稱取0.2500標準土壤樣品. 置于變性特氟隆消解罐內.加8ml.王水和3.5mL HF,密閉。程序升溫：20 min階梯升溫至185度, 保持5 min_o待消解罐溫度降至近室溫.取出消解罐.置于控溫加熱板.220 度加熱至近干(呈現濕 鹽半流動狀)；取下消解罐加3 mt 1+1 HC1溶液， 再置于控溫加熱板上加熱至沸溶解試樣.取下.加約lOmL水,搖勻，轉移溶液至50 mL容量瓶中， 用水定容.消解罐液澄清,透明，備用。樣品取5 個平行.空白試驗同時進行。
1.3測定方法與儀器1：作參數
采用標準曲線法進行測定。鉀元素工作曲線的 標準溶液濃度為0、10、20、40、80、 100 mg/ L。磷元素工作曲線的標準溶液濃度為0、0.5、 1.0、3.0、6.0、10.0 mg/L,對所有不同濃度標準溶液依次曝光并制出工作曲線；樣品一次曝光測定。
儀器工作參數：入射功率12 kW；載氣壓力 234 kPa；冷卻氣流量19 L / min；輔助氣流址 0.1 L/min；試液提升量1.2mL/min試液 提升時間45s枳分時間30s；取一次測量值2
結果與分析
2.1分析線的選擇與方法檢出限
每個元素均選擇多條譜線同時測定.觀察樣品中各元素的每個譜圖，選擇光譜干擾較少的靈敏譜 線為測試的分析線。光譜干擾較少的靈敏譜線的測試圖見圖1,光謂干擾較多的靈敏浴線的測試圖見 圖2。

用II個樣品空白溶液迸行測試，取響應值的3 倍標準偏差所對應的濃度為各元素的方法檢岀限C

分析線和檢測限見表1。
表1元素分析線及檢出限

22樣品消解
分別試驗了 HNO,-H₂O₂ 王水、HNO3-HF、 HCl-HF. HNO3-H2O2-HF.王水-?HF等酸體系 消解樣品（不采用較危險的HNO,-HCIO4,以 HNO3-H2O2-HF （6 mL+ 2 mL+ 3.5 mL ）、王 水-HF（8mL+3.5 mL） 酸體系消解樣品較為完 全.井且測定結果符合要求（樣品測定結果見表 2）,其他酸體系拍餌樣品不夠完全，因而未上機測
定。其中王水-HF酸體系消解樣品的測定結果最為準確，因此, 樣品的方法本文僅介紹王水?HF故體系消解

注：1:結果表示標準值±標準偏差 ?測定值±標準偏差.n=5.
2?K元素含量傳化為K2O表示的轉化系數為1.2046；以K20表示標準值（1.03±0.09）%
2.3分析參數的優化
2.3.1減少干擾的優化
釆用王水-HF酸體系微波消解樣品，硅與HF 反應，并且硅在敞開加熱時被揮發，消解溶液中硅 組分的干擾被消除。消解待測液中含HC1僅為3%. 酸效應可忽略不計。鹽效應干擾和化學干擾對鉀測定有一定影響，通過添加不同的改進剤（以王水-HF般體系消解樣品的試樣進行試驗，結果見表 3),發現銷酸銫能有效去除此干擾.添加量為標準 溶液中含硝酸銫450mg/L，消解待測液中含硝酸450 mg/L(含硝酸銫的濃度為鉀元素濃度 的5-10倍時效果好)。所選的分析線中.在樣品 的實際測定中鉀元素未發現有光譜干擾，磷元素有簡單平滑光譜背景.采用高峰左右兩點法進行背景扣除的校正.效果良好。
表3樣品的分析結果(mg/KG)
元素標準值    樣品測定值
直接測定加人Nacl加入SrCl2加入NaNO3
K 8550 ±750 8050±330 8140 ±330 8140 ±166  8500  ±172
P 695 ±43 683±4 682 ± 5 681 ±5       681 ±3
注：1:結果表示標準值±標準偏差 ?測定值±標準偏差.n=5.
2. K元素含量傳化為K2O表示的轉化系數為1.2046；以K20表示標準值（1.03±0.09）%
3. 2-3.2分析線強度優化
分析線強度的増加主要是延長積分時間得到。 増加積分時間使測量精密度有所改善。儀器使用了 固態檢測器(L-PAD), L-PAD釆用內置CPU. 進行預值設置,溢出保護，累枳讀取，連續全譜采 集，因此増加積分時間,使信號不會溢出并保持良 好線性.同時提髙檢出能力。選用了 2個元素均較 有利的條件.枳分時冋為30s。
2.4樣品分析結果及精密度
按上述方法處理樣品.平行處理5份樣本土壤 GBW07404,采用ICP-OES法一次進樣曝光同時 測定全磷和全鉀.結果符合要求.其分析結果、相 對標準偏差(RSD)見表4。
表4樣品的分析結果
3結論
本文建立了微波消鮮樣品-等離子體發射光譜 儀同時測定土填全磷，全鉀的分析方法.樣品消解 迅速、完全，污染和損失少，酸體系干擾小。且 ICP能同時測定2個元素，簡單、省時。與傳統檢 測方法比較.本方法準確、簡便、快速。