土壤中金属元素镉的测定方法

（一）实验目的和要求

（1）掌握原子吸收光谱法的原理及测定镉的技术。

（2）预习教材中金属测定的有关内容。

（二）原理

土壤样品用HNO₃-HF-HClO₄或HCl-HNO₃-HF-HClO₄混酸体系消解后，将消解液直接喷入空气—乙炔火焰。在火焰中形成的Cd基态原子蒸气对光源发射的特征光产生吸收。测得样品吸光度扣除全程序试剂空白吸光度，从标准曲线查得Cd含量，计算土壤中Cd含量。

该方法适用于高背景土壤（必要时应消除基体干扰）和受污染土壤中Cd的测定，方法检出限为0.05～2.00mg/kg（以Cd计）。

（三）仪器与试剂

1.仪器

（1）原子吸收分光光度计、空气—乙炔火焰原子化器、镉空心阴极灯。

（2）仪器工作条件 测定波长228.8nm；通带宽度1.3nm；灯电流7.5mA；火焰类型为空气—乙炔氧化型，蓝色火焰。

2.试剂

（1）盐酸 优级纯。

（2）硝酸 优级纯。

（3）氢氟酸 优级纯。

（4）高氯酸 优级纯。

（5）镉标准贮备液 称取0.5000g金属镉粉（光谱纯），溶于25mL（1+5）硝酸（微热溶解）。冷却，移入500mL容量瓶中，用去离子水稀释并定容。此溶液每毫升含1.00mg镉。(www.xing528.com)

（6）镉标准使用液 吸取10.00mL镉标准贮备液于100mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀备用。吸取5.00mL稀释后的溶液于另一100mL容量瓶中，用水稀释至标线，即得每毫升含5.00μg镉的镉标准使用液。

（四）测定步骤

1.土样溶液的制备

称取0.500～1.000g土样于25mL聚四氟乙烯坩埚中，用少许水润湿，加入10mL盐酸，在电热板上加热（＜450℃）消解2h，然后加入15mL硝酸，继续加热至溶解物剩余约5mL时，再加入5mL氢氟酸并加热分解除去硅化合物，最后加入5mL高氯酸，加热至消解物呈淡黄色时打开盖，蒸至近干。取下冷却，加入（1+5）硝酸1mL，微热溶解残渣，移入50mL容量瓶中，定容。同时进行全程序试剂空白实验。

2.标准曲线的绘制

分别吸取镉标准使用液0、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL于6个50mL容量瓶中，用质量分数0.2%的硝酸定容、摇匀。此标准系列分别含镉0、0.05μg/mL、0.10μg/mL、0.20μg/mL、0.30μg/mL、0.40μg/mL。测其吸光度，绘制标准曲线。

3.样品测定

（1）标准曲线法 按绘制标准曲线条件测定土样溶液的吸光度，扣除全程序试剂空白吸光度，从标准曲线上查得并计算镉含量：

式中 m——从标准曲线上查得镉质量，μg

m_w——称量土样干重，g

（2）标准加入法 各取土样溶液5.00mL分别于4个10mL容量瓶中，依次分别加入镉标准使用液（5.00μg/mL）0、0.50mL、1.00mL、1.50mL，用质量分数0.2%的硝酸定容，设土样溶液镉质量浓度为C_x，加标后质量浓度分别为C_x；C_x+C_s、C_x+2C_s、C_x+3C_s，测得的吸光度分别为A_x、A₁、A₂、A₃。绘制A-P图，所得曲线不通过原点，其截距所反映的吸光度正是溶液中待测镉离子浓度的响应。外延曲线与横坐标相交，原点与交点的距离即为待测镉离子的质量浓度。

（五）注意事项

（1）土样消解过程中，加入高氯酸后必须防止将溶液蒸干，不慎蒸干时Fe、Al盐可能形成难溶的氧化物而包藏镉，使结果偏低。注意无水高氯酸容易爆炸。

（2）镉的测定波长为228.8nm，该分析线处于紫外光区，易受光散射和分子吸收的干扰，特别是在220.0～270.0nm，NaCl有强烈的分子吸收，覆盖了228.8nm分析线。另外，Ca、Mg的分子吸收和光散射也很强。这些因素皆可造成镉的表观吸光度增大。为消除基体干扰，可在测量体系中加入适量基体改进剂，如在标准系列溶液和土样溶液中分别加入0.5gLa（NO₃）₃·6H₂O。此法适用于测定土壤中含镉量较高和受镉污染土壤中的镉含量。

（3）高氯酸的纯度对空白值的影响很大，直接关系到测定结果的准确度，因此必须注意全过程空白值的扣除，并尽量减少加入量，以降低空白值。