4.5土壤中镉的测定（课件）-《土壤和地下水监测》同步教学（化学工业出版社）

土壤重金属元素检测 Cd（镉）元素的测定 土壤质量　铅、镉的测定 KI-MKBK萃取火焰原子吸收分光光度法 中华人民共和国国家标准（GB/T 17140-1997） 镉的危害 1. 对呼吸道产生刺激 2. 造成嗅觉丧失症 3. 积存于肝或肾脏造成危害 Cd (Cadmium) 方法原理 　　采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，彻底破坏土壤的矿物晶格，使试样中的镉元素全部进入试液中。然后，在约1%的盐酸介质中，加入适量的碘化钾（KI），试液中的Cd2+与I-形成稳定的离子缔合物，可被甲基异丁基甲酮（MIBK）萃取。将有机相喷入火焰，在火焰的高温下，镉化合物离解为基态原子，该基态原子蒸气对相应的空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，测定镉的吸光度。 称取0.5 g试样消解定容至50 mL 时， 本方法的检出限为0.05 mg/kg。 实验试剂 试剂名称 纯度（浓度） 备注 盐酸 G.R. 盐酸溶液 50%（体积分数） 盐酸溶液 0.2%（体积分数） 硝酸 G.R. 硝酸溶液 50%（体积分数） 氢氟酸 A.R. 高氯酸 G.R. 抗坏血酸溶液 10%（质量分数） 用于萃取 碘化钾溶液 2 mol/L 用于萃取 甲基异丁基甲酮 水饱和溶液 用于萃取 镉标准储备液 1.000 mg/mL 硝酸溶解 镉标准使用液 0.25 mg/L 逐级稀释 实验试剂 甲基异丁基甲酮 抗坏血酸 MIBK水饱和溶液：在分液漏斗中放入和MIBK等体积的水，振摇1分钟，静置分层（约3分钟）后弃去水相，取上层MIBK相使用。 实验步骤 样品采集 试样制备 试样分析 消解 绘制校准曲线 进行空白试验 进行样品测定 结果计算 萃取 试样制备 1. 消解　　 　　准确称取0.2~0.5 g（精确至0.000 2 g）试样于50 mL聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿后加入10 mL盐酸，于通风橱内的电热板上低温加热，使样品初步分解，待蒸发至约剩3 mL左右时，取下稍冷，然后加入5 mL硝酸，5 mL氢氟酸，3 mL高氯酸，加盖后于电热板上中温加热1 h左右，然后开盖，继续加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩埚。 试样制备 　　当加热至冒浓厚高氯酸白烟时，加盖，使黑色有机碳化物分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后，开盖，驱赶白烟并蒸至内容物呈粘稠状。视消解情况可重复上述消解过程。 　　当白烟再次基本冒尽且坩埚内容物呈粘稠状时，取下稍冷，用水冲洗坩埚盖和内壁，并加入1 mL50%盐酸溶液温热溶解残渣。然后将溶液转移至100 mL分液漏斗中，加水至约50 mL处。 试样制备 2. 萃取 　　 　　在分液漏斗中，加入2.0 mL抗坏血酸溶液，2.5 mL碘化钾溶液，摇匀。然后，准确加入5.00 mL甲基异丁基甲酮，振摇1~2 min，静置分层，取有机相备测。 试样分析 1. 绘制校准曲线　　 　　参考下表，在100 mL分液漏斗中加入镉标准使用液，其浓度范围应包括试样中镉的浓度。然后加入0.2%盐酸溶液1 mL，加水至50 mL左右，按由低到高浓度测定其吸光度，用减去空白的吸光度与相对应的镉的质量浓度（mg/L）绘制校准曲线。 标准使用液加入体积 (mL) 0.00 0.50 1.00 2.00 3.00 5.00 MIBK中Cd的浓度 (mg/L) 0 0.025 0.05 0.10 0.15 0.25 试样分析 2. 进行空白试验　　 　　用去离子水代替试样，采用和试液制备相同的步骤和试剂，制备全程序空白溶液，并按与绘制校准曲线试验相同条件进行测定。 3. 进行试样测定　　 　　取适量试液，并按与绘制校准曲线试验相同条件测定试液的吸光度。 结果计算 土壤样品中镉的含量w(mg/kg)按下式计算： w = ρ·V ·[m·(1-f)]-1 式中： ρ (mg/L)——试液的吸光度减去空白溶液的吸光度，然后在校准曲线上查得镉的质量浓度 V (mL)——试液定容的体积 m (g)——称取试样的重量 f (%)——试样中水分的含量 $$