土壤中砷含量的测定.docx
《土壤中砷含量的测定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土壤中砷含量的测定.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
土壤中砷含量的测定
土壤中砷含量的测定
（二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法）
摘要
砷不是生物所必需的元素,但砷在自然界分布广,尤其是砷的用途多,主要用于制造砷酸和砷的化合物、应用于熔剂砷合金,杀虫剂、除草剂和其他农药,在医药、木材防腐、制革、制乳白色玻璃、军用毒药及烟火方面也有广泛用途。
因此砷进入农田和生态系统的可能性很大.元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强，如As2O3（砒霜）毒性最大。
工业生产中大部分是三价砷的化合物,因此,土壤砷污染是当今全球十分严重的环境与健康问题之一。
本实验主要讲诉了测定土壤砷的一系列步骤及方法。
关键词
砷土壤采样分析方法
目录
第一章土壤样品的采集与处理···························
1.1土壤样品的采集······························
1.2土壤样品的处理与贮存························
第二章土壤砷含量的测定·······························
2.1采用原理····································
2.2仪器、试剂及其配制方法·······················
2.3分析步骤····································
2.4校准曲线的绘制······························
2.5结果计算····································
2.6结论········································
主要参考文献···········································
致谢·················································
附录···················································
引言
环境问题在人类征服自然，满足自身需要的过程中越来越显得突出，人们已清楚的认识到，人与自然决不是征服与被征服的关系，人存在与自然当中，人是自然的组成部分，控制污染、改善和保护环境，已是当今世界主题。
土壤是人类赖以生产、生活的重要物质环境.人类在土壤上从事工业、农业、建筑和交通等各种活动,新的物质不断地被引进土壤中,使土壤受到工业“三废”（废水、废气、废渣）、生活“三废”（粪便、垃圾、污水）以及施用化肥、农药的污染.
在污染土壤的有害物质中,砷是一种较普遍的化学污染物质.砷能迫使细胞中的染色体成群聚集在一起，这样能分解正常细胞中的DNA，让它们失去控制地增生，从而导致癌症；长期以来砷都被认为是一种致癌物。
另一方面，砷同时也能诱导已癌变的细胞自我毁灭，这一结论预示了研制新的癌症治疗药物的可能性。
在中国和美国实施的研究表明，砷有助于治疗急性早期骨髓性白血病，但是研究人员们却未能解释砷的这种工作原理，一些人说这是因为砷让氧分子具有反应活性并关闭了癌症基因，另外一些人的理论认为砷分裂了癌症发病过程中的一种重要的蛋白质化合物。
所以，研究砷含量已成为一项迫不及待的任务。
本文主要讲解了测定土壤中砷含量时土壤的采样、风干、贮存以及测定方法。
如有不全之处，欢迎批评指正。
第一章土壤样品的采集与处理
1.1土壤样品的采集
土壤样品的采集和处理是土壤分析工作的一个重要环节，采集有代表性的样品，是测定结果能如实反映土壤环境状况的先决条件.实验室工作者只能对来样的分析结果负责，如果送来的样品不符合要求，那么任何精密仪器和熟练的分析技术都将毫无意义因此，分析结果能否说明间题，关键在于样品的采集和处理.1.1.1样品的代表性与采样误差的控制
土壤的不均一性是造成采样误差的主要原因。
这种不均一性存在于空间和时间上，一般情况下，采样误差要比分析误差大得多。
为保证样品的代表性，必须采取以下技术措施控制采样误差。
（1）采样前要进行现场勘察和有关资料的收集，根据土壤类型、肥力等级和地形等因素经研究范围划分为若干个采样单元，每个采样单元的土壤要尽可能均匀一致。
（2）要保证有足够多的采样点，使之能够代表采样单元的土壤特性。
采样点的多少，取决于研究范围的大小、研究对象的复杂程度和实验研究所要求的精密度等因素，一般以5～20个点为宜。
1.1.2样品采集
每个采样点的取土深度及采样量应均匀一致，土壤上层与下层的比例要相同。
采样器应垂直于地面，入土至规定的深度。
铲出一个断面，平行于断面取土。
一半取1kg左右为宜，如果数量多采用四分法将多余的弃去（如下图）。
将采集的样品放入样品袋，在样品袋内外各具一张标签，写明采样地点、剖面号、层次、土壤深度、采样日期和采样人等。
1.2土壤样品的处理与贮存
1.2.1风干土壤
从野外采回的土壤样品要及时放在样品盘上，摊成薄薄的一层，置于室内通风处自然风干，严禁暴晒。
风干过程中要经常翻动。
1.2.2处理
将风干土壤剔除石块等异物，用木棍或塑料碾压。
压碎的土壤要全部通过2mm孔径筛。
将通过2mm孔径筛的土壤用四分法取出一部分继续碾压，使之全部通过0.25mm孔径筛，再用四分法取出一部分，用玛瑙研钵磨细，使之全部通过0.149mm孔径筛。
第二章土壤砷含量的测定
2.1采用原理
土壤中各种形态砷的化合物，经硝酸—高氯酸消解后，转变成砷酸或砷酸盐，五价砷在酸性溶液中经碘化钾与氯化亚锡还原为三价砷，与新生态氢生成砷化氢气体，经乙酸铅棉花除去硫化氢后，用二乙基二硫代氨基甲酸银-三乙胺-氯仿溶液吸收，生成红色络合物，颜色深度与三价砷离子成正比，比色测定。
AsH3+6Ag-DDTC6Ag+3HDDC+As（DDC）3
（干扰因素：
硫化氢、锑化氢、磷化氢对砷测定有干扰，但硫、磷在消解样品条件下，被氧化成稳定硫酸盐。
锑化氢干扰，加入碘化钾、氯化亚锡抑制其逸出，能消除300微克的锑干扰。
）
2.2仪器、试剂及其配制方法
1主要仪器设备
分光光度计（10mm比色皿）、电热板、砷化氢发生装置、砷化氢发生瓶（150ml，带磨口）、导气管（一端带有磨口接头，并有一球形泡,一端被拉成毛细管,管口直径不大于1mm）、导气管（内径为8mm的试管，带有5.0ml刻度）
2试剂及其配制方法
2.1硝酸：
优级纯，密度1.42
2.2硫酸：
优级纯，密度1.84
2.3高氯酸：
优级纯，70%～72%
2.4三氯甲烷
2.5硫酸溶液：
1+1
2.6氯化亚锡溶液（密度400g／L）：
称取40g氯化亚锡（SnCl2·2H2O）溶于100mm浓盐酸中，保存时加入几粒锡粒。
2.7乙酸铅棉花：
称取乙酸铅10g，溶于20mL6mol／L乙酸中，用水稀释至100ml，将脱脂棉在此溶液中浸渍1h，取出自然晾干。
2.8锌粒：
无砷，10～20目蜂窝状细粒。
2.9二乙基二硫代氨基甲酸银-三乙胺-氯仿溶液吸收液：
称取1.0g二乙基二硫代氨基甲酸银，加入100ml氯仿及4ml三乙胺，摇匀，以氯仿稀释至1000ml，放置过夜，用脱脂棉过滤后使用。
2.10碘化钾溶液（密度150g／L）:
称取15.0g碘化钾溶于水中，稀释至10ml，贮存于棕色瓶。
2.11硫酸铜溶液：
将15g硫酸铜溶于水中，稀释至100ml.
2.12氢氧化钠溶液：
2mol／L，贮存在聚乙烯瓶中。
2.13砷标准贮备液（100.0ug／mL）:
将三氧化二砷于110℃下烘干2h，冷却后准确称取0.1320g，用2ml5mol／L的氢氧化钠溶液溶解，以酚酞作指示剂，用1mol／L的硫酸中和溶液至无色，再过量10ml，转移到1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
2.14砷标准溶液（10.0ug／mL）：
吸取10.0ml砷标准贮备液于100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
2.15砷标准使用溶液（1.0ug／mL）：
吸取10.0ml砷标准溶液于100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
2.3分析步骤
1样品消解
称取通过0.149mm孔径筛的风干试样0.5～2g（精确至0.0002g）于砷化氢发生器的三角瓶中，加7ml硫酸溶液，再加10ml硝酸，2ml高氯酸，盖上小漏斗，在电热板上加热，破坏有机物（如果试液颜色变深，应及时补加硝酸）。
至冒大量白烟（约200℃左右），保持此温度继续消解，直至试样完全变白，溶液近无色，取下冷却至室温加水至约50ml。
2样品测定
在消解后的样品中加4ml的碘化钾溶液，摇匀，加2ml400g／L氯化亚锡溶液，摇匀，放置15min，加1ml硫酸铜溶液和4g锌粒，迅速塞上装有乙酸铅棉花导气管的瓶塞，将发生的砷化氢气体导入盛有5ml吸收液的吸收管中，在室温下反应1h。
取下吸收管，用氯仿将吸收液补足至5ml。
在分光光度计上波长520nm处，用10cm比色皿，以氯仿为参比进行比色，读取吸光度。
同时作空白试验。
查对校准曲线，求得砷含量。
2.4校准曲线的绘制
准确吸取1.0mg／L的砷标准溶液0.0、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00ml分别置于8个砷化氢发生器的三角瓶中，加水至50ml，加7ml1+1硫酸。
以下操作同样品测定，即为0.0、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00ug砷标准系列。
以砷标准含量为横坐标，测得的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。
例如：
取样体积
吸光度A
空白A0
A-A0
0
0.029
0.029
0
1
0.062
0.029
0.033
2.5
0.102
0.029
0.073
5
0.172
0.029
0.143
10
0.312
0.029
0.283
15
0.452
0.029
0.423
20
0.592
0.029
0.563
25
0.756
0.029
0.727
2.5结果计算
砷（mg／kg）=M1／W（1-f）
式中：
M1----由校准曲线查得测定液中砷含量，ug
W----试样质量，g。
f-----土样水分含量，%
（砷回收率90%～101%；平行测定结果允许相对偏差≦10%）
2.6结论
1有机质含量低的土壤，土样消化时可不必加硝酸。
2土样消解后，溶液应透明无色，如溶液呈棕色或黄色，说明有机质分解不完全，或硝酸分解不彻底，将对测定产生不良影响。
3.在砷化氢发生前，每加一种试剂均需摇匀，吸收管用后要洗净烘干。
4锌粒的粒度对砷化氢的发生有强烈影响，要求粒度均一。
使用无砷锌粒时，最好加人两颗颗粒较大的锌粒，其余仍用细锌粒。
如全部用细锌粒，反应太激烈。
。
5砷化氢发生过程中，要注意防止后一段时间因砷化氢瓶内的压力下降而产生倒吸现象。
为避免倒吸，应将砷化氢发生瓶在进行一段时间实验后提高一定高度，使导气管内液面下降。
6.硝酸干扰砷的测定，故需在砷化氢发生前用硫酸去除干净。
7.在砷化氢发生瓶中加入锌粒后，立即将磨口弯接管塞塞紧，避免砷化氢未与二乙基二硫代氨基甲酸银反应前从体系中逸出。
8土壤砷消解液最低检出限为0.002mg／L
9砷的反应吸收尽量控制在25℃左右进行。
天热时测定，吸收管应放在冰水中，避免吸收液挥发。
参考文献
【1】鲁如坤.土壤农业化学分析方法.北京：
中国农业科技出版社.2000
【2】杜森高祥照.土壤分析技术规范.北京：
中国农业出版社.2006
【3】GB／T15555.3-----1995
致谢
以上为土壤砷含量测定的一系列方法及步骤，也即我实习重点掌握并自行操作的一项测定方法。
感谢我的实习负责人！
感谢我的指导老师！
感谢大学三年来一直帮助我、支持我的老师及同学
附录
分光光度法测定土壤中砷含量原始记录
样品类型：
检测方法及依据：
二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法
GB7485--87
曲线绘制日期：
收样日期：
工作曲线：
R=0.9997a=-0.0002b=0.0286
检测日期：
仪器名称及编号：
752N紫外可见分光光度计07610760002
计算公式：
C（mg／L）=（A-A0-a）／bV
室温：
湿度：
试剂空白A0=
波长510nm
样品编号
取样体积（ml）
吸光度A
浓度（mg／L）
备注
1
2
3
4
5
6
7
土壤标样中砷的精密度和准确度
实验室数
土壤标样
保证值
mg／Kg
总均值
mg／Kg
室内相对标准偏差%
室间相对标准偏差%
相对误差%
14
ESS-1
10.7±o.8
10.7
2.0
5.6
o.o
15
ESS-3
15.9±1.3
17.1
1.3
4.3
7.5
12
ESS-4
11.4±0.7
11.4
3.8
4.8
0.0
升级会员 