GB/T 17134-1997 Качество почвы. Определение общего мышьяка. Спектрофотометрический метод с диэтилдитиокарбаматом серебра
GB/T 17134-1997 — важный национальный стандарт Китая по определению общего мышьяка в почве, использующий спектрофотометрический метод с диэтилдитиокарбаматом серебра. Метод применим для определения содержания общего мышьяка в различных типах почв, отличается высокой чувствительностью, простотой выполнения и относительно низкой стоимостью, широко используется в экологическом мониторинге, сельскохозяйственных почвенных обследованиях и научных исследованиях.
Принцип метода
После разложения пробы почвы содержащийся в ней мышьяк переходит в пятивалентное состояние. В кислых условиях с помощью иодида калия и хлорида олова (II) пятивалентный мышьяк восстанавливается до трёхвалентного, затем при взаимодействии с гранулами цинка образуется газ арсин (AsH₃). Арсин поглощается раствором диэтилдитиокарбамата серебра (Ag-DDC) в триэтаноламине и трихлорметане с образованием красного комплексного соединения, оптическая плотность которого измеряется при длине волны 530 нм, что позволяет количественно определить содержание мышьяка.
Реагенты и материалы
- Азотная кислота (высокой чистоты)
- Серная кислота (высокой чистоты)
- Хлорная кислота (высокой чистоты)
- Раствор иодида калия (15%)
- Раствор хлорида олова (II) (40%)
- Гранулы цинка, не содержащие мышьяка (размер частиц 1–3 мм)
- Поглощающий раствор диэтилдитиокарбамата серебра — триэтаноламина — трихлорметана
- Стандартный раствор мышьяка (1,0 мкг/мл)
- Ватный тампон, пропитанный ацетатом свинца
Приборы и оборудование
- Спектрофотометр (длина волны 530 нм)
- Устройство для получения арсина (включая реакционный сосуд, газоотводную трубку, поглотительную трубку)
- Электрическая плитка или устройство для разложения
- Аналитические весы (точность 0,0001 г)
Порядок анализа
- Разложение пробы: взвесить 0,5 г (с точностью до 0,0001 г) воздушно-сухой пробы почвы в сосуд для разложения, добавить смесь азотной, серной и хлорной кислот, нагревать до получения прозрачного раствора, удалить кислоты и довести до метки.
- Реакция восстановления: отобрать необходимый объём раствора после разложения в колбу для получения арсина, добавить раствор иодида калия и раствор хлорида олова (II), перемешать и оставить на 15 минут.
- Образование и поглощение арсина: добавить гранулы цинка, быстро присоединить газоотводную трубку (с ватным тампоном, пропитанным ацетатом свинца) и поглотительную трубку (с 5 мл поглощающего раствора), проводить реакцию 40 минут.
- Фотометрическое определение: измерить оптическую плотность поглощающего раствора при длине волны 530 нм, используя в качестве раствора сравнения холостую пробу реагентов.
- Градуировочная кривая: отобрать 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мкг стандартного раствора мышьяка, выполнить те же операции и построить градуировочную кривую.
Расчёт результатов
Содержание общего мышьяка в почве (мг/кг) рассчитывают по формуле:
ω(As) = (m₁ - m₀) × V₁ / (V₂ × m × w_dm)
- m₁: масса мышьяка в пробе, найденная по градуировочной кривой (мкг)
- m₀: масса мышьяка в холостой пробе (мкг)
- V₁: объём раствора после разложения, доведённый до метки (мл)
- V₂: объём аликвоты, взятый для определения (мл)
- m: масса пробы (г)
- w_dm: содержание сухого вещества в почве (%)
Метрологические характеристики метода
| Параметр | Показатель |
|---|---|
| Предел обнаружения | 0,5 мг/кг |
| Диапазон определения | 0,5–20 мг/кг |
| Прецизионность (RSD) | ≤10% |
| Степень извлечения добавки | 90%–105% |
Меры предосторожности
- Гранулы цинка, не содержащие мышьяка, должны быть однородными по размеру и иметь чистую поверхность для обеспечения постоянной скорости реакции.
- Ватный тампон, пропитанный ацетатом свинца, необходимо своевременно заменять, чтобы предотвратить попадание мешающих газов, таких как сероводород, в поглотительную трубку.
- В процессе разложения следует строго контролировать температуру, чтобы избежать потерь мышьяка вследствие улетучивания.
- Поглощающий раствор следует готовить непосредственно перед использованием и хранить в защищённом от света месте.
- Для каждой партии проб необходимо одновременно выполнять холостой опыт и опыт с добавкой для обеспечения точности и надёжности данных.
Соблюдение стандартного метода GB/T 17134-1997 позволяет эффективно определять содержание общего мышьяка в почве и обеспечивает научную основу для оценки качества почвенной среды и борьбы с загрязнением.