土壤中砷测定方法改进

土壤中砷测定方法改进

摘要：用传统方法测定砷的时候，步骤较繁琐。本文主要阐述对传统方法的改进。

关键词：土壤 砷 分析方法 改进 1前言

砷不是生物所必需的元素。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。

国标方法是二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法，耗时较长且容易产生误差。因此本实验主要探究实验周期及精度的改进。 2实验部分 2.1仪器

分光光度计：10mm比色皿。砷化氢发生瓶：容量150ml、带有磨口玻璃接头的锥形瓶。

导气管：一端带有磨口接头、并有一球形泡、内装乙酸铅棉花；一端被拉成毛细管，管口直径不大于1mm。

吸收管：内径为8mm的试管，带有5ml刻度。 （注：吸收液高保持8-10mm） 2.2试剂

硫酸 ，ρ=1.84g∕ml 硫酸溶液 1+1 硝酸 ，ρ=1.42g/ml高氯酸 ,ρ=1.67g/ml 盐酸,ρ=1.19g/ml

碘化钾溶液;将15g碘化钾溶于蒸馏水中并稀释至100ml 氯化亚锡溶液:将40g氯化亚锡置于烧杯中,加入40ml盐酸,微微加热。等完

全溶解后，冷却，再用蒸馏水稀释至100ml。加数粒金属锡保存。 硫酸铜溶液：将15g硫酸铜溶于蒸馏水中并稀释至100ml。 乙酸铅溶液：将8g乙酸铅溶于蒸馏水中并稀释至100ml。 乙酸铅棉花：将10g脱脂棉浸入100ml乙酸铅溶液中，浸透后取出风干。

无砷鋅粒（10～20目) 二乙基二硫代氨基甲酸银 三乙醇胺 三氯甲烷

吸收液:将0.25g二乙基二硫代氨基甲酸银用少量三氯甲烷溶成糊状，加入2ml三乙醇胺,再用氯仿稀释到100ml.用力振荡使其尽量溶解.静置暗处24h后,倾出上清或用定性滤纸过滤,贮于棕色玻璃瓶中,贮存在2～５℃冰箱中。

氢氧化钠溶液：２mol/l；贮存在聚乙烯瓶中。

砷标准中间溶液，1.00mg/ml:称取放置在硅胶干燥器中充分干燥过的0.1320g三氧化二砷（注：三氧化二砷剧毒,小心使用）,溶于2ml氢氧化钠溶液中,溶解后加入10ml硫酸溶液,转移到100ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至标线,摇匀.

砷标准中间溶液，100mg/l砷标准贮备液于100ml容量瓶中，用

蒸馏水稀释至标线，摇匀。

砷标准使用溶液，1.00mg/l;取10.00ml砷标准中间溶液于100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线、摇匀。 硫酸亚铁

硼氢化钾：5g硼氢化钾和1g氯化钠混匀压制而成。 硫脲：10%溶液

以上药品无特殊说明均为分析纯试剂。 2.3实验步骤 2.3.1试液的制备

称取土壤样品0.5—2g（准确至0.0002g）于150ml锥形瓶中，加入10ml硝酸和2ml高氯酸，置电热板上加热分解并破坏有机物，蒸至冒白色高氯酸浓烟。取下放冷，用水冲洗瓶壁，再加热至冒浓白烟，以驱尽硝酸。取下锥形瓶，瓶底仅剩少量白色残渣，加蒸馏水至约50ml。 2.3.2测定

（1）于盛有试液的砷化氢发生瓶中，加入4ml碘化钾溶液，摇匀，再加入2ml氯化亚锡溶液，混匀，放置15min。 （2）取5ml吸收液至吸收管中，插入导气管。

（3）加1ml硫酸铜溶液和4g无砷鋅粒于砷化氢发生瓶中，并立即将导气管与砷化氢发生瓶连接，保证反应器密闭。

（4）在室温下，维持反应1h，使砷化氢完全释放出。加三氯甲烷将吸收液体积补充至5ml。

（5）用10mm比色皿，以吸收液为参比液，在510nm波长下测量吸收液的吸收光度，减去空白试验所测得的吸光度，从校准曲线上查出试样中的砷含量。 2.3.3校准曲线

分别加入0.00、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00及25.00ml砷标准使用溶液于八个砷化氢发生瓶中，并用蒸馏水稀释至50ml。加入7ml硫酸溶液，以下按以上的步骤进行测定。将测得的吸光度为纵坐标，对应的砷含量为横坐标，绘制校准曲线。 2.3.4方法改进 （1）用硫酸代替硝酸

传统的方法中用硝酸消解样品导致赶硝酸的时候，硝酸残留，引起误差。改进后，不但减少实验失败的几率，同时可以节省赶酸时间。

（2）用双氧水消解代替硫酸-硝酸法。可以减省赶酸时间提高实验精确度 度。

双氧水氧化法消解砷样品，较硫酸一硝酸法消解后所测得的数据更为接近标准值。它有较高的准确度和精密度, 操作安全, 简单、快速。但鉴于双氧水的不稳定性，因此实验时应严格控制好条件。

（3）另试验中还设计了用硼氢化钾代替鋅粒，并替代了氯化亚锡的加入。并增加了硫脲和碘化钾的预还原的过程。在消解之后，用4ml硫脲代替氯化亚锡（用于锌粒反应速度的控制及初步还原）。

其他步骤相同。 3.结论

硫酸代替硝酸可以很大程度提高消解反应程度，同时也可解决赶酸不尽的问题。从数据上看，双氧水改进方法提高了数据精确度，而第三个改进就本身而言也有一定的可取性，数据对比上在实验条件不稳定的情况下得出的数据还比较准确；实验过程来看的话，由于硼氢化钾反应速度过快，导致在导管连接之前就有大量的砷化氢气体逸出，是导致该方法误差大的重要原因，而在将其压缩成块状实验也同样解决不好反应过于迅速的问题。因此如果能够解决好反应速度的问题，该方法也会更实用.而由于时间原因，设想好的几种方法都没来得及实验，就是用隔离装置将反应药品分隔开，待试剂加入后再使二者接触反应，这就很好的解决了砷化氢气体外泄，预计会很大程度的提高实验精确度。另外可以加大氯化钠的量再压缩成块状，这样就降低了单位质量的硼氢化钾的含量，也可以减缓反应速度，提供收集砷化氢气体的时间。

其次，不同形状和规格的锌粒，由于表面积不同，将会影响测定结果。一般情况下尽量选用10～20目粒度均匀一致的无砷锌粒，减少批次内测量误差。同时，加锌粒时动作尽量快，接口处可加蒸馏水密封，防漏气。

砷化氢发生装置的导气管的出口，由于生产厂家工艺问题，导致导气管的出口口径不一致，使得反应气泡大小不一，快慢不一。此时，可加纸张等异物垫高吸收管（导气管开口过大，导致气泡大

的一组），使导气管的出口与吸收管底部相抵，从而使产生气泡减小，保证样品反应吸收的一致性和充分性。

浓硫酸的加入要根据消解后浓硫酸剩余情况的不同加以补加，尽量使各样品间保持一致。增加酸的用量，会导致吸光度下降，重现性差，主要原因为酸量增加使得反应过猛。室温过高时，应采取措施减缓反应速度。如样品中硫酸浓度过高，当加入ki 试剂时，将生成朱红色的碘化物沉淀。遇此情况，可加入snc1至朱红色碘化物沉淀物消失，再继续分析，无妨。

砷化氢的发生及吸收，避免在直射阳光下进行。同时，需控制反应温度，保持在25℃左右，防止反应过激或过缓，时间以1 h为好，夏季可缩短为40 min左右。 参考文献

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