DB63T 1872-2020 牧草 汞和砷的测定 微波消解原子荧光法.pdf

ICS 01.040.13 CCS Z 19 备案号：78027-2021 DB63 青海省地方标准 DB63/T 18722020 牧草 汞和砷的测定 微波消解/原子荧光法 Forage grassdetermination of mercury and arsenicmicrowave dissolution/atomic flourescence spectrometry 2020-12-09 发布 2021-02-10 实施青海省市场监督管理局 发 布 DB63/T 18722020 I 目 次 前 言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 方法原理.15 干扰和消除.16 试剂和材料.27 仪器和设备.28 样品的采集和制备.39 分析步骤.410 结果计算与表示.511 精密度和准确度.612 质量保证和质量控制.613 废物处理.614 注意事项.6附录 A（资料性）方法的精密度和准确度汇总表.8参考文献.9 DB63/T 18722020 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由青海省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位:青海省生态环境监测中心。本文件主要起草人：窦筱艳、陈珂、丁梅梅、王雅雯、高海鹏、李文瑞、杨玉婷、陈周杰、文生仓、许庆民、强建宁、杜作朋、周明星、李红红、柳春辉、林建浩、艾雪、刘维明、李秀娟、赵威。本文件由青海省生态环境厅监督实施。DB63/T 18722020 1 牧草 汞和砷的测定 微波消解/原子荧光法 警告:硝酸具有强腐蚀性和强氧化性，操作时应佩戴防护器具,避免接触皮肤和衣服，所有样品的预处理过程应在通风橱中进行。1 范围 本文件规定了采用微波消解/原子荧光法测定牧草中汞（Hg）和砷（As）的方法原理、试剂和材料、仪器和设备、分析步骤、结果计算与表示、质量保证和质量控制等技术内容。本文件适用于牧草中汞和砷两种元素的测定。当称样量为0.5 g，消解定容至50 ml时，本方法汞的检出限为0.8 g/kg，测定下限为3.2 g/kg；砷的检出限为0.003 mg/kg，测定下限为 0.012 mg/kg。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 21191 原子荧光光谱仪 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 牧草 狭义的牧草是指可供家畜采食的各种栽培和野生的一年生和多年生草本植物，广义的牧草除包括各种栽培和野生的草类外，还包括可供家畜采食的藤本、半灌木和灌木。注：本文件适用于狭义的牧草。4 方法原理 牧草经微波消解处理后，进入原子荧光光度计，在酸性条件的硼氢化钾还原作用下，生成砷化氢和汞原子态。氢化物在氩氢火焰中形成基态原子，其基态原子和汞原子受元素（汞、砷）灯发射光的激发产生原子荧光，原子荧光强度与试液中待测元素含量在一定范围内成正比。5 干扰和消除 5.1 酸性介质中能与硼氢化钾反应生成氢化物的元素会相互影响产生干扰，加入硫脲+抗坏血酸溶液可以基本消除干扰。DB63/T 18722020 2 5.2 常见阴离子不干扰测定。5.3 物理干扰消除。选用双层结构石英管原子化器，内外两层均通氩气，外面形成保护层隔绝空气，使待测元素的基态原子不与空气中的氧和氮碰撞，降低荧光淬灭对测定的影响。6 试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的去离子水。6.1 硝酸：=1.42 g/ml，优级纯。6.2 氢氧化钠（NaOH）。6.3 硼氢化钾（KBH4）。6.4 硫脲（CH4N2S）。6.5 抗坏血酸（C6H8O6）。6.6 重铬酸钾：优级纯。6.7 载液（硝酸溶液 5+95）。移取 50 ml 硝酸（6.1）用实验用水稀释至 1000 ml。6.8 还原剂：a)硼氢化钾溶液 A：=10 g/L。称取 0.5 g 氢氧化钠（6.2）溶于 100 ml 水中，加入 1.0 g 硼氢化钾（6.3），混匀。此溶液用于汞的测定，临用现配，存于聚乙烯瓶中；b)硼氢化钾溶液 B：=20 g/L。称取 0.5 g 氢氧化钠（6.2）溶于 100 ml 水中，加入 2.0 g 硼氢化钾（6.3），混匀。此溶液用于砷的测定，临用现配，存于聚乙烯瓶中。注：也可以用氢氧化钾、硼氢化钠配制还原剂。6.9 硫脲-抗坏血酸混合溶液：称取硫脲（6.4）和抗坏血酸（6.5）各 5 g，用 100 ml 水溶解，混匀，测定当日配置。6.10 汞固定液：称取 0.5 g 重铬酸钾（6.6）溶于 950 ml 水中，加入 50 ml 硝酸（6.1），混匀。6.11 汞（Hg）标准溶液：a)汞标准储备液：=100.0 mg/L。购买市售有证标准物质，或称取在硅胶干燥器中放置过夜的氯化汞（HgCl2）0.1354 g，用适量实验用水溶解后移至 1000 ml 容量瓶中，用汞固定液（6.10）稀释至标线，混匀；b)汞标准中间液：=1.00 mg/L。移取 5.00 ml 汞标准储备液（6.11.1）于 500 ml 容量瓶中，用汞固定液（6.10）稀释至标线，混匀；c)汞标准使用液：=10.0 g/L。移取 5.00 mL 汞标准中间液（6.11.2）于 500 ml 容量瓶中，用汞固定液（6.10）稀释至标线，混匀。临用现配。6.12 砷（As）标准溶液：a)砷标准储备液：=100 mg/L。购买市售有证标准物质，或称取 0.1320 g 经过 105 干燥 2 h的优级纯三氧化二砷（As2O3）溶解于 5 ml 1 mol/L 氢氧化钠溶液中，用 1 mol/L 盐酸溶液中和至酚酞红色褪去，用实验用水定容至 1000 ml，混匀；b)砷标准中间液：=1.00 mg/L。移取 5.00 ml 砷标准储备液（6.12.1）于 500 ml 容量瓶中，用水稀释至标线，混匀；c)砷标准使用液：=100.0 g/L。移取 10.00 ml 砷标准中间液（6.12.2）于 100 ml 容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。临用现配。6.13 载气和屏蔽气：氩气（纯度99.999%）。7 仪器和设备 DB63/T 18722020 3 7.1 原子荧光光度计：具汞、砷的元素灯。7.2 微波消解装置：输出功率 400 W1600 W。具备程式化功率设定功能，可对温度、压力和时间进行全程监控，感应温度精度2.5，配有聚四氟乙烯或同等材质的密闭微波消解罐。7.3 温控赶酸装置：感应温度精度1。7.4 离心机：转速能达到 4000 r/min。7.5 分析天平：精度为 0.0001 g。7.6 白色搪瓷盘。7.7 陶瓷剪刀、无色聚乙烯薄膜。7.8 不锈钢植物粉碎机或料理机。7.9 筛网孔径为 1.00 mm 尼龙筛。7.10 具盖聚乙烯塑料瓶。7.11 鼓风干燥箱。7.12 一般实验室常用仪器和设备。8 样品的采集和制备 8.1 样品的采集 8.1.1 牧草采集混合样品。现场先根据经纬度确定草地类型，再以确定点位为中心划定采样区域，按照双对角线、梅花点法多点（5 个或以上）确定采样样方。使用不锈钢镰刀（或不锈钢剪刀）采集样方全部草本植物。每个采样样方采样量基本一致，牧草采样样方和采样部位根据采样草地类型要求采集，见表 1。表1 牧草采样样方和采样部位的要求 8.1.2 牧草样品应在 3 月9 月采集，采集时应避开在雨天等不利气候条件下进行。采样应以鲜样为主，重量一般要求为 100 g（干重）。若采样点位无鲜样，可用干样代替，并适当增加采样量。采集好的样品先装入布袋，再将装有牧草样品的布袋放入塑料袋，内外都贴好标签。采集后的样品应采用挂袋法初步风干，防止运输过程中霉变。8.2 样品制备 8.2.1 将样品摊成 2 cm3 cm 的薄层，经常翻动，防止霉变，除去牧草样品中的砂砾等异物，用气泵吹扫除去表面灰尘。用剪刀将牧草样品剪切至 1 cm2 cm 长的段状，在白色搪瓷盘上堆锥混匀，采用四分法缩分至 30 g。采样草地类型 采样区域 采样样方 采样部位 高寒草甸草原类、高寒草原类、低地草甸类、山地草甸类、高寒草甸类 10 m10 m 0.25 m0.25 m齐地剪整株 温性草原类、温性荒漠草原类、人工种植类 5 m5 m 0.1 m0.1 m 地面抬高 10 cm 整株剪 温性荒漠类、高寒荒漠类 50 m50 m 0.5 m0.5 m 灌木植株的嫩茎、叶等可取食部分注：青海省草地分类系统是采用青海省第二次草地资源调查采用的分类系统和划分标准，依据中国草地类型分类的划分标准和中国草地分类系统制定，在制定过程中紧密结合青海省天然草地的实际，参考1：100万中国草地类型图例系统，进行了适当的调整和归并。DB63/T 18722020 4 8.2.2 将上述样品置于白色搪瓷盘，用鼓风干燥箱在 55 5 下烘干 6 h。8.2.3 取 3 g5 g 牧草样品置于洗净并吹干的不锈钢植物粉碎机或料理机进行粉碎，用于清洗，倒出样品后用毛刷清扫粉碎机或料理机内的附着物，弃去。8.2.4 将剩余的全部样品经上述不锈钢植物粉碎机或料理机粉碎，全部通过 1.00 mm 尼龙筛并混合均匀。8.2.5 将制备后的样品装至具盖聚乙烯塑料瓶中，样品不少于 20 g，外套自封袋密封保存。注：样品采集、运输、制备和保存过程中应防止霉变，避免玷污和待测元素损失。8.3 试样的制备 8.3.1 称取样品 0.2 g0.5 g(精确至 0.0001 g，样品中元素含量低时，可将样品称取量提高至 1.0 g)，置于微波消解罐中，用少量水润湿后加入 10 ml 硝酸，加盖放置 1h 或过夜，旋紧罐盖进行消解，汞和砷的微波消解参考升温程序分别见表 2 和表 3，程序结束后冷却。待罐内温度降至室温后在通风橱中取出，缓慢泄压放气，打开消解罐。表2 汞微波消解参考升温程序 升温时间/min 消解温度/保持时间/min 5 50 10 5 100 5 5 150 35 表3 砷微波消解参考升温程序 升温时间/min 消解温度/保持时间/min 5 120 10 5 150 10 5 190 30 8.3.2 汞试样。将消解后的试液用汞固定液（6.10）定容至 50 ml，混匀后在 4000 r/min 离心 5 min，待测。8.3.3 砷试样。将消解罐放置于温控赶酸装置（7.3）在 100 条件下敞口赶酸（赶酸过程中经常摇动消解罐，100为参考赶酸温度），赶至溶液剩余 1 ml2 ml 时，冷却至室温，用实验用水定容至 50 ml，混匀后在 4000 r/min 离心 5 min，待测。吸取适量上清液于 25 ml 比色管中，加入 5 ml 硫脲-抗坏血酸混合溶液（6.9），用实验用水稀释至刻度线，摇匀，室温放置 30 min（室温低于 15 时，置于 30 水浴中保温 20 min），待测。同时做空白试验。8.4 空白试样 不加样品，按照与试样制备（8.3）相同步骤制备空白试样。9 分析步骤 9.1 原子荧光光度计的调试 原子荧光光度计开机预热，按照仪器使用说明书设定灯电流、负高压、载气流量、屏蔽器流量等工作参数，调节仪器至最佳工作条件，参考条件见表4。DB63/T 18722020 5 表4 原子荧光光度计参考工作参数 元素 灯电流（mA）负高压（V）原子化器温度（）载气流量（mL/min）屏蔽气流量（mL/min）汞 1540 230300 200 400 8001000 砷 4080 230300 200 300400 800 9.2 校准 9.2.1 校准系列的配制 9.2.1.1 汞的校准系列 分别移取不同体积汞的标准使用液（6.11中c），用汞固定液（6.10）分别配制成浓度为0.00 g/L、0.05 g/L、0.08 g/L、0.10 g/L、0.20 g/L、0.4