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助力土壤“三普”，玻璃陶瓷電熱板高效處理土壤

2022.06.20

在開展的第三次全國土壤普查中，經常會有對土壤中重金屬含量的檢測。但土壤的成分較為復雜，需要經過實驗消解后才能準確檢測。選擇正確高效的消解方法很重要，我國的國家標準采用混酸消解（鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸）。本實驗采用格丹納玻璃陶瓷電熱板進行樣品處理，結合ICP-AES法測定土壤中Cu、Cr、Ni、Zn等4種環境有效態金屬元素。

1.儀器：

玻璃陶瓷電熱板HT-200（格丹納）

2.試劑：

鹽酸
硝酸
氫氟酸
高氯酸
以上試劑均為優級純

3.電熱板消解法

稱取土樣0.500g置于聚四氟乙烯坩堝中，加入少量水潤濕。加入10mL硝酸、10mL氫氟酸、5mL高氯酸，搖勻浸泡過夜。次日置于玻璃陶瓷電熱板HT-200上在175"C下加熱，開始冒白煙后，升溫至200℃繼續趕酸至無白煙，加入8mL王水，繼續加熱趕酸，待坩堝內剩極少量王水時取下，冷卻后轉移至50mL比色管內，定容后搖勻沉降，取比色管中的上清液進行測定。

4.四種重金屬的重復三次測定結果

從上表數據可知，電熱板消解方法的測定結果在樣品不確定度范圍內。電熱板消解在實驗室中屬于方法相對成熟，易操作。

5.結論

電熱板消解土壤樣品時，硝酸主要用于分解試樣中的有機物質，搭配鹽酸后可進一步提高反應的效果。氫氟酸主要用于分解土壤樣品中的硅及硅酸鹽，使金屬元素從礦物晶格中溶出。高氯酸具有氧化性，可進一步的完全分解有機物及有機質分解時產生的碳，但高氯酸中的雜質相較于前三種酸更多，添加時應注意用量。實驗中的玻璃陶瓷電熱板HT-200采用分體式PID控溫數顯，控制系統置于通風櫥外，防止酸蒸汽長期腐蝕電子元件，盡量減少酸蒸汽對金屬零部件的腐蝕。并采用了陶瓷板加熱體發熱提供高溫熱量讓樣品加熱，使樣品受熱面積均勻。