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用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法直接测定土壤中的铝
作者: 李新凤 邓世林

研究了添加四丁基溴化铵(TBAB)对测定铝时的基体改进效果,建立了一种用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法直接测定土壤中铝的分析方法,方法的相对标准偏差小于3.0%,回收率在94%~103%之间。该法简便、快速,适合一般性土壤和矿物中铝的测定。

Direct Determination of Aluminum in Soil Samples by Air-Acetylene Flame Atomic Absorption Spectrometry

Li Xinfeng, Deng Shilin(Analytical Testing Center, Hunan Medical University, Changsha 410078)

Abstract A method for the direct determination of aluminum in soil samples by air-acetylene flame atomic absorption spectrometry is reported. The matrix _ modifying effect of adding tetrabutyl ammonium bromide (TBAB)on aluminum was studied. The results showed that RSD and the recovery were<3.0 %and 94 %~103 %, respectively. This method is simple, rapid and meets the demands for the determination of aluminum in soil and ore.
Keywords Aluminum, Soil, Flame atomic absorption spectrometry, Air-acetylene

  用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定铝时,由于铝在火焰中生成难熔性化合物,其测定灵敏度极低,同时,共存离子对铝的干扰十分严重,因此很难用空气-乙炔火焰法测定铝。作者曾采用添加水溶性含氮有机化合物四甲基氯化铵(TMAC)作为基体改进剂的方法[1],消除了Fe3+、Ca2+、Mn2+、Na等共存离子的干扰,并且使铝的测定灵敏度提高了约7倍。本文在这一工作的基础上,试验了添加四丁基溴化铵(TBAB)时的基体改进效果,并对样品的前处理方法作了改进,建立了空气-乙炔火焰原子吸收测定铝的一种分析方法。本法测定铝的特征浓度在1%吸收时为36mg/L。用本法测定土壤标准样品中的铝,获得满意结果。

1实验部分

1.1仪器与试剂
  岛津AA-680型原子吸收分光光度计,PR-5型数据处理机;铝空心阴极灯;铝的测定条件:灯电流4mA,波长309.3nm,狭缝0.5nm,乙炔气流量1.6L/min,压力88.2kPa,空气流量8.0L/min,压力343.2kPa。
  铝标准溶液(5g/L):加热溶解5.000g高纯金属铝于6mol/L的盐酸中,冷却后用水准确地稀释至1000mL,盐酸浓度约为1mol/L;0.2mol/L的TBAB水溶液;其余试剂均为优级纯;水为二次蒸馏水。
1.2实验方法
1.2.1样品的预处理固体土壤样品按常规法处理并通过粒径为0.15mm筛孔[2]。准确称取0.500g样品于微波消解系统的消化杯中,加入15mL浓盐酸,用微波炉消解处理后转入100mL容量瓶中,定容至刻度,制成待测液。
1.2.2样品的测定取5mL样品溶液(或适量标准溶液)于10mL比色管中,加入2.0mL0.2mol/L的TBAB溶液,用水稀释至刻度,按仪器测定条件测定,在PR-5数据处理机上采用标尺扩展并记录峰高,由标准曲线计算出样品中铝的含量。

2结果与讨论

2.1TBAB浓度的选择及其对铝的增感作用
  固定TBAB的加入体积为2.0mL,改变TBAB的浓度,试验结果见图1。铝的测定吸光度随TBAB浓度的增加而增大,当其浓度在0.03mol/L以上时,吸光度达到稳定值。图2表明,添加0.04mol/LTBAB使铝吸光度增加了6.8倍。

2.2酸种类及其浓度对铝测定的影响
  在TBAB共存时,分别加入不同浓度HCl、HNO3、H2SO4及HClO4作为介质进行试验,结果见图3。极少量的HNO3、H2SO4、HClO4均对铝的测定影响极大,几乎完全抑制铝的信号,TBAB亦不能消除上述含氧酸的影响。但HCl浓度在2mol/L内不影响铝的测定。因此,样品处理和测定过程中只能使用HCl。

2.3共存离子的影响
  实验结果表明,在不加TBAB时,共存离子的干扰严重,其中K、Na、Cr6+呈正干扰,Ca2+、Fe3+、Mn2+、Zn2+、NO3-、SO42-等呈负干扰,尤其K、Fe3+、Ca2+、Mn2+的干扰较为严重。添加0.04mol/L的TBAB后,3000mg/LK、Na,500mg/LCa2+、Mg2+、Zn2+;200mg/LCu2+、Mn2+,100mg/LFe3+、F、NO3、SO42-、PO43-,50mg/LCr6+不影响铝的测定。当Fe3+离子的含量超过100mg/L时,尽管添加TBAB,铝的吸光度亦随Fe3+含量的增加而明显减小且呈线性递减。但测定时可采用因数校正的方法补偿Fe3+离子的干扰或采用标准加入法消除共存离子的干扰。
2.4方法的准确度和精密度
用本法测定土壤标准样品,测定值与标准值接近,精密度和准确度均符合要求,结果见表1。

表1 标样分析结果
Table 1 Determination results of Al in standard samples

Sample

Standard
cs(Al2O3)/%

Found
CF(Al2O3)/%

Mean
(Al2O3)/%

RSD
cFsr/%

Recovery
R/%

GSS-3

12.24±0.05

11.55 12.08 11.97 12.31 12.25

12.03

2.51

94~101

GSS-5

21.58±0.09

22.17 21.69 20.48 21.34 21.56

21.45

2.89

95~103

参考文献

1邓世林,李新凤.用空气-乙炔火焰原子吸收法测定土壤中铝.分析化学,1997,25(7):859
2中国土壤学会农业化学专业委员会编.土壤农业化学常规分析方法.北京:科学出版社,1983.11~13

作者单位:李新凤 邓世林 湖南医科大学分析测试中心

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