【技术前沿】最新的土壤无机样品前处理技术

对于土壤的无机项目，除了最常见的重金属外，还包括像氰化物、氟化物等无机化合物的分析，在全国土壤污染状况详查以及目前比较热门的场地调查中，涉及的无机物项目及前处理方法详见下表。

可见，不同的无机项目，根据无机物不同的性质，有不同的前处理方法，实际上对于无机物的前处理，远比上表所列的复杂，受制于篇幅，本文仅针对全国土壤详查以及场地调查中的项目。

        土壤重金属检测中，前处理过程是一个非常关键的步骤。在整个检测分析过程中，大概有60%的分析误差来源于样品前处理，而非仪器本身。

目前，有关土壤湿法消解的前处理技术可以分的方法，有电热板法、微波消解和干灰化法等。（在本文末有相应的标准汇总下载）

一、湿法消毒

首先，HCl在高温下，能与许多金属氧化物及硅酸盐反应，生成可溶性的盐酸盐；HNO₃是一种强氧化剂，广泛用于土壤中重金属元素的释放，使之成为可溶性的硝酸盐；HF能够破坏土壤的矿物晶格，使待测元素全部进入试液，且HF对玻璃器皿和仪器都具有很强的腐蚀性，因此，消解完成后，还要进行赶酸处理；HClO₄具有极强的氧化性，不仅能形成金属反应，还能氧化土壤中较难分解的有机物，但需要注意的是HClO₄不宜于密闭的条件下使用，容易发生爆炸。

根据试剂中所含的金属杂质含量不同，我们可以将酸分成不同的级别。

1.2.1操作步骤

HNO_{，摇匀后，静置过夜进行预消解，然后缓慢升温，加入一定量的HF，反应进行到一定程度后，加入4}1.2.2 全自动石墨消解仪

        目前，全自动石墨消解仪作为湿法消解的改进版，大受国内用户群体喜爱。因为该设备可自动完成包括摇匀，加热，冷却，定容，添加试剂在内的一系列工作，把复杂的样品前处理，简单变成称样、按消解键、上机检测简单三步！

在砷的还原过程中，一定要先保证提取液处于酸性，才能加入硫脲。因此，其操作过程的顺序是提取液+盐酸+硫脲。

2.1微波消解原理

        微波消解主要利用微波的加热优势和特性，特殊塑料消解罐中的待消解样品加入酸以后，形成强极性溶液，利用微波体加热性质，溶液内外同时加热，加热更快速，更均匀，提高了效率。

        与传统的加热技术不同，微波加热是内加热。由于其加热快，升温高，消解能力强，酸消耗量少，空白值低，减少样品污染，降低劳动强度，改善工作环境等优点，收到广大工作者的关注。在满足设备问题的前提下，微波消解法对于土壤环境样品而言是首选的消解方法，在土壤环境样品分析的前处理方面值得推广。

2.2操作步骤

（1） 称取土壤样品0.1g于消解罐中

（2）加入5ml的硝酸，3ml的氢氟酸，2ml的盐酸，拧上盖子，放置于微波消解仪中。

（3） 设置好程序中的参数，启动仪器

（4）程序运行结束，拿出样品，进行赶酸

（5）赶酸至尽干，用2%的酸溶液定容，待测

三、干灰化法消解

       HNO_{等，每种灰助剂的作用各不相同。}

HNO_{有助于形成易溶解的灰分，2}4

二|六价铬测定的前处理

铬化合物会产生毒性作用，其中具有强氧化和透过体膜能力的6^{毒性最强，是3的100倍，对人体、生物和植被造成极大的毒害目前。目前，土壤中六价铬的监测方法研究较少，前处理也主要是采用碱消解的方式。}

2.1步骤：

氰化物的前处理

 土壤氰化物测定的是新鲜样，也无需过筛，称样前捡出砾石、植物残体等非土壤杂物；并同时测鲜样的干物质含量，然后再根据标准所列公式将氰化物折算为干基含量。

        氰化物属于剧毒物质，且易挥发，所以采样时应用干净的棕色广口玻璃瓶(或聚乙烯瓶)采样，瓶口要密封。样品采集后应尽快检测，如需要短期保存,应置于冰箱内4℃以下避光保存，但保存期不能太长。氰化物在测定之前，必须进行蒸馏的前处理。

3.1操作步骤

1）称取约10g，置于250ml 蒸馏瓶中，加100ml 水、1ml 100g/L乙酸锌溶液、10ml 150g/L酒石酸溶液，立即盖好瓶塞

（2）在100ml 容量瓶中，加入10ml 10g/LNaOH 溶液，作为吸收液，置于蒸馏装置冷凝管下，把冷凝管所连接的细玻璃管插入NaOH

（3）连接蒸馏装置，打开冷凝水，打开电炉，进行氰化氢的释放

（4）当容量瓶内溶液总体积约稍低于100ml时，停止蒸馏，用少量蒸馏水冲洗馏出液导管，取出接收瓶，用水稀释至100ml标线，待测

四|现有的氟化物测定方法有电极法、 氟试剂比色法、离子色谱法等，其中离子选择电极法灵敏度高、抗干扰能力强，应用最 为广泛。土壤中氟化物的测定包括水溶性氟化物和总氟化物。

4.2总氟化物的测定

        土壤中氟化物主要有水溶态、可交换态、铁锰氧化物态、有机结合态和残渣态等形态。一般总氟化物的前处理采用碱熔融法提取，在提取液中加入总离子强度调节缓冲溶液，溶液中氟离子活度的对数与电极电位呈线性关系。

        测定前步骤如下：