Tamm溶液提取石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中有效鉬

辜洋建 高玉花 陳璐 張同生 宋傳洪 畢建玲 王玉環

摘要：提出了Tamm溶液提取石墨爐原子吸收光譜法對土壤樣品中有效鉬的測定方法。有效鉬標準曲線的相關系數為0.9995，方法檢出限為0.005 mg/kg，定量限為0.018 mg/kg；采用有證標準物質對方法適用性進行了考察，本方法測定值與認定值基本一致，且相對誤差（RE）不大于4.17%，相對標準偏差（RSD）不大于7.87%，本方法檢出限低、精密度和正確度較好，滿足土壤樣品測試工作的要求，簡化了工作流程，提高了工作效率，適用于批量土壤樣品中有效鉬的測定。

關鍵詞：有效鉬；土壤；石墨爐原子吸收光譜法

中圖分類號：O657.31????文獻標識碼：A????doi：10.12128/j.issn.1672-6979.2024.02.007

引文格式：辜洋建，高玉花，陳璐，等.Tamm溶液提取石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中有效鉬［J］.山東國土資源，2024，40（2）：4043. GU Yangjian， GAO Yuhua， CHEN Lu， et al. Determination of Available Molybdenum in Soil by Tamm Solution Extraction and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry［J］.Shandong Land and Resources，2024，40（2）：4043.

0?引言

鉬是生物體內重要的微量元素之一，具有多種關鍵功能和作用。鉬在植物中參與部分酶的合成，參與氨代謝過程中的關鍵反應，如硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的活性依賴于鉬離子的存在。這些酶在植物體內催化磷和氮的轉化，將無機磷和無機氮轉化為有機磷和有機氮，從而使植物能夠利用土壤中的磷、氮等元素，從而保證植物體正常生長和發育［12］。另外，鉬還參與了植物光合作用，是光合色素中輔助色素的組成部分，它參與葉綠素合成和光合色素的組裝，對光合作用的效率和穩定性起到重要調節作用。提高植物體光合作用效率，從而保證植物的生長，提高農產品產量、品質及增強作物抗逆性。在動物體內，鉬參與氨基酸代謝和維生素合成等重要生化反應，參與調控糖類、脂肪、蛋白質等，因此，合理補充和利用鉬對于動植物的健康和發展至關重要［37］。

土壤中的鉬形態大致可分為4類，即水溶性鉬、交換性鉬、礦物態鉬和有機結合態鉬。而土壤有效鉬通常指的是土壤中能夠被植物吸收的鉬。主要為水溶性鉬和交換性鉬，可用Tamm溶液（草酸草酸銨溶液）提取，Tamm溶液緩沖容量大，適用于酸性、中性及石灰性等各類土壤［89］。土壤有效鉬常見測定方法主要有催化極譜法［10］、分光光度法［11］、石墨爐原子吸收光譜法［12］、電感耦合等離子體發射光譜法［13］、電感耦合等離子體質譜法［8］等。其中，催化極譜法和分光光度法分離富集程序冗長，操作過程較為復雜，受土壤基體干擾嚴重，靈敏度較低［14］。電感耦合等離子體發射光譜法和電感耦合等離子體質譜法易受提取液中鹽分影響，鹽分經高溫等離子體分解后形成碳粒沉積在矩管，影響等離子體的穩定運行和測定，基體效應明顯［1516］。本文采用石墨爐原子吸收光譜法對土壤有效鉬進行測定，操作簡單，數據可靠，適用于批量土壤樣品中有效鉬的測定。

1?實驗部分

1.1?儀器與試劑

石墨爐原子吸收光譜儀（美國珀金埃爾默股份有限公司，AAnalyst600）；電子天平（賽多利斯科學儀器有限公司，BSA124S，感量0.1mg）；超純水機（德國Merck公司，MilliQ）；水浴恒溫振蕩器（天津市賽得利斯實驗分析儀器制造廠，SHAC）。

鉬準儲備溶液：1000 mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；土壤有效態分析標準物質HTSB1（陜西塿土）、HTSB2（陜西黑壚土）、HTSB3（寧夏灌淤土）、HTSB6（新疆棕漠土），由陜西省地質礦產實驗研究所研制；土壤有效態分析標準物質NSA6（廣州韶關紅壤）、ASA18（吉林通化棕壤），由地球物理地球化學勘查研究所研制。

草酸、草酸銨、氨水、抗壞血酸，均為優級純，國藥集團化學試劑有限公司。高純氬氣，純度均不小于99.999%；實驗用水為超純水（由超純水機制備，電阻率大于18 MΩ·cm）。

1.2?儀器工作條件

石墨爐原子吸收光譜儀主要工作參數見表1。

1.3?實驗方法

草酸草酸銨提取劑（Tamm溶液）配置：稱取24.9 g草酸銨和12.6 g草酸溶于950 mL水，再用草酸和氨水調節溶液pH為3.3，最后用水定容至1L。

準確稱取樣品10.00g（精確至0.01 g）加入250mL塑料瓶內，加入100 mL草酸草酸銨提取劑（Tamm溶液），蓋緊瓶蓋，在環境室溫25℃條件下，用往復式恒溫振蕩器振蕩30min，放置過夜，用濾紙過濾提取液，棄去20mL初始濾液后收集濾液待測。

2?結果與討論

2.1?灰化溫度與原子化溫度選擇

為確定合適的灰化溫度，選取400～1200℃作為灰化溫度區間，研究灰化溫度和吸光度的關系（圖1），結果表明，當灰化溫度為400～900℃時，吸光值基本穩定，當溫度大于900℃時，吸光值隨溫度升高而降低，鉬測定值降低，因此為充分灰化掉基體中干擾成分，最佳灰化溫度為900℃。

為確定合適的原子化溫度，選取1800～2900℃作為原子化溫度區間，研究原子化溫度和吸光度的關系（圖2），結果表明，當原子化溫度為1800～2600℃時，吸光值隨溫度升高而升高，當原子化溫度為2600～2900℃時，吸光值隨溫度升高而降低。原子化溫度為2600℃時，吸光值達到最大，為0.423，因此最佳原子化溫度為2600℃。

2.2?提取方式選擇

為確定Tamm溶液提取有效鉬的最佳方式，以有證標準物質HTSB3（寧夏灌淤土）、HTSB6（新疆棕漠土）、ASA18（吉林通化棕壤）作為實驗樣品，分別考察不振蕩靜置過夜、振蕩8h、振蕩30min后靜置過夜共3種方式提取效果，平行測定6次取平均值，測試結果見表2。由表2可知，不振蕩靜置過夜方法提取的有效鉬測定值與認定值偏差大，該方法提取有效鉬不可行，振蕩8h方法提取的有效鉬測定值與認定值稍有偏差，而振蕩30min后靜置過夜方法提取的有效鉬測定值在標準值范圍內，表明該方法可以作為土壤有效鉬提取方式，且該方法振蕩時間短，對振蕩儀器損耗更小，振蕩時間成本更低，適合大批量樣品的處理。

2.3?標準曲線及檢出限

在儀器最佳工作條件下，對系列鉬標準溶液0.00 μg/L、5.00 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L、50.0 μg/L、100 μg/L進行測定，以鉬的質量濃度（x，μg/L）為自變量，以吸光度（y）為因變量進行線性回歸，計算線性方程和相關系數；對樣品空白溶液平行測定7次得到其質量濃度，以稱樣質量為10g、提取液100mL計算相應質量分數，以3倍標準偏差對應的元素質量分數作為檢出限，以10倍標準偏差對應的元素質量分數作為定量限，結果見表3。結果表明：鉬在0～100 μg/L的線性范圍內，表現出良好的線性關系，線性方程為y=0.0081x+0.0116，線性相關系數r=0.9995，檢出限為0.005 mg/kg，定量限為0.018 mg/kg。

2.4?精密度和正確度

選取有證標準物質HTSB1（陜西塿土）、HTSB2（陜西黑壚土）、HTSB3（寧夏灌淤土）、HTSB6（新疆棕漠土）、NSA6（廣州韶關紅壤）、ASA18（吉林通化棕壤），按1.3實驗方法平行測定12次，計算樣品分析值的相對標準偏差（RSD）以及測定平均值與認定值的相對誤差（RE），確定方法的正確度和精密度，測試結果見表4。從表4可知，有效鉬相對誤差（RE）不大于4.17%，相對標準偏差（RSD）不大于7.87%。

3?結論

本文建立了Tamm溶液提取，石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中有效鉬的方法，取樣品10.00g，加入100 mL Tamm溶液，在環境室溫條件下，用往復式恒溫振蕩器振蕩30min，放置過夜，用濾紙過濾提取液，棄去20mL初始濾液后收集濾液采用石墨爐原子吸收光譜法測定。實驗過程振蕩時間短，過程簡單高效，采用有證標準物質對方法適用性進行了評價，結果表明本方法檢出限低、精密度和正確度較好，滿足土壤樣品測試工作的要求，簡化了工作流程，提高了工作效率，適用于批量土壤樣品中有效鉬的測定。

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Determination of Available Molybdenum in Soil by Tamm Solution Extraction and Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry

GU Yangjian1， GAO Yuhua1， CHEN Lu1， ZHANG Tongsheng1， SONG Chuanhong2， BI Jianling1， WANG Yuhuan1

（1. Shandong Geophysical and Geochemical Exploration Institute， Central Laboratory of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources， Shandong Provincial Geological Exploration Engineering Technology Research Center， Shandong Provincial Engineering Research Center for High Precision Detection of Underground Resources and Environment， Shandong Ji'nan 250013， China; 2. Chemistry and Chemical Engineering College of Ji'nan University， Shandong Ji'nan 250022， China）

Abstract：A method for the determination of available molybdenum in soil samples by Tamm solution extraction and graphite furnace atomic absorption spectrometry has been presented. The correlation coefficient of available molybdenum standard curve is 0.9995， the detection limit is 0.005mg/kg， and the quantitation limit is 0.018mg/kg. The applicability of the method has been investigated by using certified reference materials. The measured value of the method is basically consistent with the certified value， the relative error （RE） is less than 4.17%， and the relative standard deviation （RSD） is less than 7.87%. The detection limit of the method is low， the precision and accuracy are good， which will meet the requirements of soil sample testing and simplified the work flow. The work efficiency has been improved. It is suitable for the determination of available molybdenum in batch soil samples.

Key words：Available molybdenum; soil; graphite furnace atomic absorption spectrometry

收稿日期：20231021；修訂日期：20231106；編輯：王敏基金項目：2023年度院科技攻關項目（KY202307）作者簡介：辜洋建（1994—），男，江西南昌人，工程師，主要從事地球化學及巖礦測試工作；Email：gyjgeo@163.com?*通訊作者：宋傳洪（1969—），男，湖北恩施人，講師，主要從事實驗教學工作；Email：chm_songch@ujn.edu.cn