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ICP法測試土壤化學成分
閱讀：1532 發布時間：2021-8-241 儀器介紹 1.1 PQ9000：高分辨率電感耦合等離子體發射光譜儀。蔡司技術光學系統，棱鏡、中階梯光 柵兩級色散，光學分辨率 0.003nm，波長范圍 160～900nm，波長準確度 0.0004nm。垂 直炬管，雙向觀測，氬氣反吹消除尾焰，尾焰消除*。軸向、軸向擴展、側向、側向 擴展 4 種測量方式，適合各類（有機、高鹽）樣品分析，滿足不同濃度的同時測量。高 量子效率和紫外高靈敏度的新一代 CCD 檢測器，像素分辨率 0.002nm，同時記錄元素線 與其直接光譜環境，自動扣除背景。自激式、40.68MHz、0.7～1.7KW 功率可調射頻發 生器，各路氣體均用質量流量控制器（MFC）控制，等離子體強勁穩定。吹掃光室、檢 測器用氬氣又到等離子體使用，既能持續吹掃，提高靈敏度，又不額外消耗氬氣，運行 成體低。組合式炬管，卡擦式定位，操作方便。儀器無需預熱，開機即測。 1.2 TOPwave 微波消解儀：PM60，12 罐。
2.2 試劑和材料 2.2.1 硝酸為高純，鹽酸、氫氟酸、高氯酸為優級純，水為一級，氬氣為高純。 2.2.2 XCCC-13A-500：Al、As、B、Ba、Be、Bi、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、 Mg、Mn、Na、Ni、P、Pb、Se、Sr、V、Zn 24 元素混合標準儲備溶液：1000 mg/L，市 售。 2.2.3 La、Y、Zr、S、P 單一標準儲備溶液：1000 mg/L，市售。 2.2.4 24 元素+ La、Y、Zr 混合標準系列溶液：0、0.10、0.30、0.50、1.00、5.00 mg/L，5% 硝酸。供測定微量組分：Ba、Cr、Co、Cu、Ni、Pb、P、Sr、V、Zn、Zr、Y、La 等。 2.2.5 S、P 混合標準系列溶液：0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00 mg/L，5%硝酸。 2.2.6 ESS-1（GSBZ50011-88）黑鈣土、ESS-2（GSBZ50012-88）棕壤、ESS-3（GSBZ50013- 88）紅壤和 ESS-4（GSBZ50014-88）褐土 4 個國家環境土壤標準物質。 2.3 樣品分解 2.3.1 稱取 0.25g（精確至 0.0001g）預先經 105～110℃干燥 2h 的國家環境土壤標準物質于 PM60 微波消解罐中，加入王水 4.0mL、氫氟酸 4.0mL 置 TOPwave 微波消解儀中分三步 溶解。同時做空白試驗。 2.3.2 將消解冷卻后的試液移入 50 mL 聚四氟乙烯燒杯中，加入 1.0mL 高氯酸，置電爐上低 溫趕酸飛硅，直至高氯酸白煙冒盡，冷卻后加入 5.0mL1+1 硝酸和 20mL 水，再加熱使 鹽類全部溶解，試液清亮。冷卻后轉移定容于 50mL 塑料容量瓶中。供測定微量組分。 2.3.3 分取上述試液 5.00mL 于 50mL 塑料容量瓶中，加入 4.5mL1+1 硝酸，用水稀釋至標 線。供測定 Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、Ti、Mn 等常量組分。 2.4 測試方法 2.4.1 以樣品空白和 ESS-2 做校正曲線測 ESS-1、ESS-3 和 ESS-4 的常量組分；以樣品空白和 ESS-4 做校正曲線測 ESS-2 的常量組分。 2.4.2 以樣品空白和 ESS-2 做校正曲線測 ESS-1、ESS-3 和 ESS-4 的微量組分。 2.4.3 以 2.2.4 與 2.2.5 的混合標準系列溶液做校正曲線測 ESS-1、ESS-2、ESS-3 和 ESS-4 的 微量組分。
3 結果與討論 3.1 常量組分測試結果
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3.4 討論 （1）用土壤標準物質作標線測土壤中常量組分，結果非常準確。即使有 10 項占 31.25% 超 出定值范圍，但誤差很小，*在方法允許的偏差范圍之內。通常方法的偏差范圍比標 準物質定值的不確定度（標準偏差）范圍要大。其中 ESS-1 的 CaO 偏高 0.19%，是因為 標線的 CaO 為 0.84%，而樣品的 CaO 為 3.5%，超出標線 4 倍多。由此說明，樣品的測 量值不能超出標準的數倍，通常在 2 倍內較準。 （2）用土壤標準物質作標線測土壤中微量組分，結果也很準確，而且比混合標準溶液作標 線更準確，尤其是 Zr、Co、Pb 等元素。原因是基體匹配好，基體影響相同。用混合標準 溶液做校正曲線測土壤中的 Zr，測定值不到標樣定值的 50%，不是儀器問題，也不是干 擾問題。因為土壤是變質巖，對變質巖和沉積巖中的 Zr，酸溶是很難分解*的，即便 肉眼看見試液分解得很清亮。因此對地球化學樣品中的 Zr 含量，標準樣品的定值都少不 了 XRF。 （3）P、S 兩種方法都測得很好。說明遠紫外區的基體影響很小。S 有 182.565nm 和 181.975nm 兩條譜線可用。 （4）土壤是成分復雜的天然礦物。此次 4 個標準樣品，每個樣品 22 個元素的測試結果，充 分證明了 PQ9000 分析復雜樣品的能力——高分辨率、高靈敏度和高穩定性。 （5）凡標準樣品中有并準確定值的即已給出不確定度的成分，才能作為定量分析用， 那些參考值、信息值等都不能用來定量或考核