LY∕T 3129-2019 森林土壤铜、锌、铁、锰全量的测定电感耦合等离子体发射光谱法(林业).pdf

ICS 13.080.10 B 10 LY 中 华 人 民 共 和 国 林 业 行 业 标 准 LY/T 31292019 森林土壤铜、锌、铁、锰全量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 Determination of the total copper, zinc, iron and manganese in forest soils by Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer (ICP-OES) （发布稿） 2019 - 10 - 23 发布 2020 - 04 - 01 实施 国家林业和草原局 发 布 LY/T 31292019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 注意事项 . 1 4 方法提要 . 1 5 试剂和材料 . 2 6 仪器和设备 . 2 7 分析步骤 . 3 8 质量保证和质量控制 . 5 附录 A（资料性附录） 标准溶液系列质量浓度 . 6 附录 B（资料性附录） 仪器操作参考条件 . 7 参考文献 . 8 LY/T 31292019 II 前 言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由国家林业和草原局提出并归口。 本标准起草单位：中国林业科学研究院林业研究所，北京林业大学，中国林业科学研究院亚热带林业研究所，北京华测北方检测技术有限公司。 本标准主要起草人：焦如珍、董玉红、厚凌宇、孙启武、耿玉清、屈明华、田赟、张英、倪张林、岳志毅、文唤成、徐至澄。 LY/T 31292019 1 森林土壤铜、锌、铁、锰全量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 1 范围 本标准规定了测定森林土壤铜（Cu）、锌（Zn）、铁（Fe）、锰（Mn）全量的电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）。 本标准适用于森林土壤铜、锌、铁、锰全量的测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 4842 氩气 LY/T 1210 森林土壤样品的采集与制备 3 注意事项 实验中所使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，加酸、消解和赶酸等操作要在通风橱中进行，操作时应按规定佩戴防护用品，避免接触皮肤和衣服，如不慎喷溅到皮肤上应立即使用喷淋设施或清水冲洗。 在采样和试样制备过程中应该防止污染。 样品分析过程中所用器皿需用10+90的硝酸溶液浸泡24 h，然后用自来水和实验用水依次冲洗干净，置于干净的环境中晾干备用。 铜、 锌、 铁、 锰测定误差的主要来源是样品消解是否完全， 实际测定过程中可根据土壤有机质差异，适当调整硝酸、盐酸和氢氟酸用量。 使用微波消解仪消解过程中应注意相应仪器的使用要求及消解罐使用的温度和压力限制， 避免由于爆罐带来人员和仪器的损伤。 ICP-OES在点燃等离子体后，不可以打开矩室门或者矩管室，防止高频辐射对人员带来危害。 因各个实验室使用的仪器制造商及型号的差异， 故仪器安全和操作说明书是不同的， 列出所有相关的建议不在本方法范围内，可参考相关的仪器手册，向生产商咨询，或查阅安全操作方面的文献。 4 方法提要 土壤样品加混合酸，经电热板、石墨消解炉、微波消解仪或全自动消解仪消解后，用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行检测。 消解后的试样进入等离子体发射光谱仪的雾化器中被雾化， 由氩载气带入等离子体火炬中， 目标元素在等离子体火炬中被气化、电离、激发并辐射出特征谱线。特征谱线的强度与试样中待测元素的含量在一定浓度范围内成正比。 LY/T 31292019 2 5 试剂和材料 5.1 试剂 5.1.1 水： 所用去离子水或蒸馏水应符合GB/T 6682中二级水的规格要求。 建议在同一批测定中使用同一批水。 5.1.2 氢氟酸：优级纯，浓度 (HF)=40%。 5.1.3 硝酸：优级纯，(HNO3)=65%。 5.1.4 高氯酸：优级纯，(HClO4)=70%。 5.1.5 盐酸：优级纯，(HCl)=36%。 5.1.6 双氧水：优级纯，(H2O2)=30%。 5.1.7 氩气：纯度99.99%。 5.2 试剂配制 5.2.1 硝酸溶液（1+99）。 取10 mL硝酸，缓慢加入990 mL水中，混匀。 5.2.2 硝酸溶液（10+90）。 取100 mL硝酸，缓慢加入900mL水中，混匀。 5.3 标准溶液 5.3.1 元素标准储备液 用高纯度金属（纯度大于99.99%）或金属盐类（基准或高纯试剂），配置成100 mg/L或1000 mg/L含硝酸溶液的铜、锌、铁、锰标准溶液，溶液酸度保持在1%（v/v）以上。或使用经国家认证并授予标准物质证书的标准溶液。 5.3.2 标准系列溶液的配制 精确吸取适量元素标准储备液，用硝酸溶液（1+99）逐级稀释配制成混合标准溶液系列，各元素质量浓度见附录表 A.1。依据样品溶液中元素质量浓度，可适当调整标准系列各元素质量浓度范围。 6 仪器和设备 6.1 电感耦合等离子体发射光谱仪。 6.2 电热板：温度控制精度为2.5。 6.3 石墨消解炉：配有聚四氟乙烯消解罐。 6.4 微波消解仪：温度精度为2.5，配有聚四氟乙烯消解罐。 6.5 赶酸仪：微波消解仪配套的赶酸设备。 LY/T 31292019 3 6.6 全自动消解仪：配有聚四氟乙烯消解罐。 6.7 天平： 精度为 0.0001 g。 6.8 聚四氟乙烯坩埚：50 mL。 6.9 土壤筛：非金属筛，0.149 mm（100 目）。 6.10 铂金包头坩埚钳。 6.11 防护手套。 6.12 一般实验室常用设备。 7 分析步骤 7.1 样品制备 按LY/T 1210 规定制备实验室样品。 7.2 水分含量的测定 按LY/T 1210 规定测定试样水分换算系数。 7.3 试样制备 7.3.1 全消解法 称取过0.149 mm筛的风干土0.10.5 g（精确到0.0001g）于50 mL聚四氟乙烯坩埚或石墨消解炉配套的聚四氟乙烯消解罐内，用少量水湿润，依次加入5 mL氢氟酸，3 mL硝酸和3 mL高氯酸，轻轻摇动使样品与消解酸充分混合，待气泡排尽，加盖。 将坩埚或消解罐放在电热板或石墨消解炉上，先低温130消煮1 h后，逐渐升至高温200消煮，待开始冒白烟时，佩戴防护手套或用坩埚钳取下盖子，轻轻摇动坩埚或消解罐，使液土混合充分反应。待高氯酸冒尽白烟、样品呈糊状时，继续加热至近干，残渣呈无色透明或亮黄色，即为消化完全。如果残渣呈现灰色，说明消化不完全，再加1 mL高氯酸，3 mL氢氟酸，继续消煮直至消化完全。 取下坩埚或消解罐冷却至室温，加入5 mL硝酸溶液（10+90），加热溶解残渣，冷却后，完全转移入50 mL容量瓶中，用水洗涤坩埚或聚四氟乙烯消解罐，将所有洗涤液转移到容量瓶中，最后用水定容摇匀静置待测。 7.3.2 微波消解 准确称取过0.149 mm筛孔的风干土0.10.5 g（精确至0.0001g）于微波消解仪配套的聚四氟乙烯消解罐中，用少量水湿润，依次加入2 mL盐酸、3 mL氢氟酸、6 mL硝酸（8 mL溶液总体积100 5 10100 10 10 20 8 质量保证和质量控制 8.1 空白实验 空白实验的测定结果应小于方法检出限。 8.2 校准 每批样品分析均须绘制校准曲线，校准曲线的相关系数应大于或等于0.999。 每分析20个样品须用一个校准曲线的中间点浓度标准溶液进行校准核査， 其测定结果与最近一次校准曲线该点浓度的相对偏差应10%，否则应重新绘制校准曲线。 8.3 准确度控制 每20个样品应测定一个有证土壤标准样品或有证标准物质，其测定值应在保证值范围内。 LY/T 31292019 6 A A 附 录 A （资料性附录） 标准溶液系列质量浓度 ICP-OES方法中元素标准溶液系列质量浓度参见表A.1。 表 A.1 标准溶液系列质量浓度 序号 元素 标准系列质量浓度（mg/L） 系列 1 系列 2 系列 3 系列 4 系列 5 系列 6 1 Cu 0 0.05 0.50 1.00 5.00 10.0 2 Zn 0 0.05 0.50 1.00 5.00 10.0 3 Fe 0 0.50 5.00 10.0 50.0 100 4 Mn 0 0.05 0.50 1.00 5.00 10.0 B LY/T 31292019 7 附 录 B （资料性附录） 仪器操作参考条件 B.1 微波消解仪操作参考条件 表B.1 微波消解仪参考升温程序 B.2 电感耦合等离子体发射光谱仪仪器参数 表B.2 电感耦合等离子体光谱仪操作参考条件 功率(kW) 观测方式 等离子 气流量(L/min) 辅助 气流量(L/min) 冲洗 泵速(rpm/min) 分析 泵速(rpm/min) 雾化器压力 (kPa) 清洗 时间 (s) 1.15 铜、 锌、 锰水平观测，铁垂直观测 12 0.5 100 50 200 28 B.3 元素测定推荐波长及干扰元素 表 B.3 元素测定推荐波长及干扰元素 序号 测定元素 推荐波长（nm） 干扰元素 1 Cu 324.752/327.393 Fe、Al、Ti、Mo 2 Zn 202.548 206.200 213.856 Co、Mg Ni、La、Bi Ni、Cu、Fe、Ti 3 Fe 238.204 239.924 240.488 259.940 261.762 Cr、W Mo、Co、Ni Mo、W Mg、Cu、Be、Mn 4 Mn 257.610 259.372 293.306 Fe、Mg、Al、Ce Fe Al、Fe 步骤 温度（） 升温时间（min） 保持时间（min） 1 130 5 5 2 150 4 3 3 180 4 3 4 200 5 5 5 210 5 15 LY/T 31292019 8 参 考 文 献 EPA 3052 Microwave assisted acid digestion of siliceous and organically based matrices. ISO 14869-2017 Soil quality-dissolution for the determination of total element content-Part 3: Dissolution with hydrofluoric, hydrochloric and nitric acids using pressurised microwave technique. GB 5009.268-2016 食品安全国家标准 食品中多元素的测定. HJ 777-2015 空气和废弃颗粒物中金属元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法. HJ 781-2016 固体废物22种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法. HJ 803-2016 土壤和沉积物 12种金属元素的测定王水提取-电感耦合等离子体质谱法. HJ 832-2017 土壤和沉积物 金属元素总量的消解微波消解法. 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法. 北京：中国农业科技出版社. 1999. 杨华, 张永刚. 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定水系沉积物中6种重金属元素. 中国无机分析化学, 2014, 4(1): 22-24. 郑红艳, 郭雪勤, 朱志勋, 等. 土壤和沉积物重金属测定中不同前处理和分析方法的比较. 广东化工, 2017, (16): 242-245. _