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土壤全磷测定方法(经验之谈)
—— HCLO4—H2SO4法
2013.9.21
5.2.2.1 方法原理用高氯酸分解样品,因为它既是一种强酸,又是一种强氧化剂,能氧化有机质,分解矿物质,而且高氯酸的脱水作用很强,有助于胶状硅的脱水,并能与Fe3+络合,在磷的比色测定中抑制了硅和铁的干扰。硫酸的存在提高消化液的温度,同时防止消化过程中溶液蒸干,以利消化作用的顺利进行。本法用于一般土壤样品分解率达97—98%,但对红壤性土壤样品分解率只有95%左右。溶液中磷的测定采用钼锑抗比色法(其原理见5.2.1.2)。
5.2.2.2 主要仪器 721型分光光度计;LNK-872型红外消化炉。
5.2.2.3 试剂
(1) 浓硫酸(H2SO4,ρ≈1.84g•cm-3,分析纯);
(2) 70—72%高氯酸(HClO4,ρ≈1.60g•cm-3,分析纯);
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(3) 2,6-二硝基酚或2,4-二硝基酚指示剂溶液:溶解二硝基酚0.25g于100mL水中。此指示剂的变色点约为pH3,酸性时无色,碱性时呈黄色。
(4) 4mol•L-1氢氧化钠溶液:溶解NaOH 16g于100mL水中。
(5) 2mol•L-1(1/2 H2SO4)溶液,吸取浓硫酸6mL,缓缓加入80mL水中,边加边搅动,冷却后加水至100mL。
(6) 钼锑抗试剂:A.5g.L-1酒石酸氧锑钾溶液:取酒石酸氧锑钾(酒石酸锑钾)〔K(SbO)C4H4O6〕0.5g,溶解于100mL水中。B.钼酸铵一硫酸溶液:称取钼酸铵〔(NH4)6Mo7O24•4H2O〕10g,溶于450mL水中,缓慢地加入153mL浓H2SO4,边加边搅。再将上述A溶液加入到B溶液中,最后加水至1L。充分摇匀,贮于棕色瓶中,此为钼锑混合液。临用前(当天),称取左旋抗坏血酸(抗坏血酸)(C6H8O5,化学纯)1.5g,溶于100mL钼锑混合液中,混匀,此即钼锑抗试剂。有效期24小时,如藏于冰箱中则有效期较长。此试剂中H2SO4为5.5mol•L-1(H+),钼酸铵为10g•L-1,酒后酸氧锑钾为0.5g•L-1,抗坏血酸为15g•L-1。
(7) 磷标准溶液:准确称取在105℃烘箱中烘干的KH2PO4(分析纯)0.2195g,溶解在400mL水中,加浓H2SO45mL(加H2SO4防长霉菌,可使溶液长期保存),转入1L容量瓶中,加水至刻度。此溶液为50μg•mL-1P标准溶液。吸取上述磷标准溶液25mL,稀释至250mL,即为5μg•mL-1P标准溶液(此溶液不宜久存)。
5.2.2.4 操作步骤
(1)待测液的制备:准确称取通过100目(西北地区用60目)筛子的风干土样0.50××—1.0×××g(注1))(0.8g),置于50mL开氏瓶(或100mL 消化管)中,以少量水(5d)湿润后,加浓H2SO48mL,摇匀后,再加70—72%HClO4 10滴,摇匀,瓶口上加一个小漏斗(可以不加漏斗),置于电炉上加热消煮(至溶液开始转白后继续消煮)20min[放入硬质试管之后,设置温度为250度消煮15min之后调节温度为360度再消煮40min.共用时55分钟。再消煮过程中每隔一段时间(7min)摇匀一次消煮样品]。全部消煮时间约为40—60min。在样品分解的同时做一个空白试验(最好两个,以免消煮过程出现意外),即所用试剂同上,但不加土样,同样消煮得空白消煮液。
将冷却后的消煮液倒入100mL容量瓶中(容量瓶中事先盛水30—40mL)(可以事先不加蒸馏水),用水冲洗开氏瓶(用水应根据少量多次的原则),轻轻摇动容量瓶,待完全冷却后,加水定容。静置过夜,次日小心地吸取上层澄清液进行磷的测定;或者用干的定量滤纸过滤,将滤液接收在100mL干燥的三角瓶中待测定。
(2) 测定:吸取澄清液或滤液5mL[(对含P,0.56g•kg-1以下的样品可吸取10mL),以含磷(P)在20—30μg为最好]注入50mL容量瓶中,用水冲稀至30mL(最好为25ml),加二硝基酚指示剂2滴,滴加4mol•L-1NaOH溶液直至溶液变为黄色(约75d,也就是差不多三滴管),再加2mol•L-1(1/2 H2SO4) 1滴(大概用量7滴),使溶液的黄色刚刚褪去(这里不用NH4OH调节酸度,因消煮液酸浓度较大,需要较多碱去中和,而NH4OH浓度如超过10g•L-1就会使钼蓝色迅速消退)。然后加钼锑抗试剂5mL,再加水定容50mL,摇匀。30min后,用880nm或700nm波长进行比色(注2),以空白液的透光率为100(或吸光度为0),读出测定液以及标准曲线的透光度或吸收值。
(3)标准曲线:准确吸取5μg•mL-1,P标准溶液0、1、2、4、6、8、10mL,分别放入50mL容量瓶中,加水至约30mL,再加空白试验定容后的消煮液5mL,调节溶液pH为3【操作和土样一样: 加二硝基酚指示剂2滴,滴加4mol•L-1NaOH溶液直至溶液变为黄色(约75d,也就是差不多三滴管),再加2mol•L-1(1/2 H2SO4) 1滴(大概用量7滴),使溶液的黄色刚刚褪去(这里不用NH4OH调节酸度,因消煮液酸浓度较大,需要较多碱去中和,而NH4OH浓度如超过10g•L-1就会使钼蓝色迅速消退)】,然后加钼锑抗试剂5mL,最后用水定容至50mL。30min后进行比色。各瓶比色液磷的浓度分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg•mL-1P。
5.2.2.5 结果计算 以标准曲线中的浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。从标准曲线上查得待测液的磷含量后,可按下式进行计算:土壤全磷(P)量 (g•kg-1)=ρ×V/m×V2/V1×10-3
=p*1.02 / m(风干土重)
式中:ρ—待测液中磷的质量浓度,μg•mL-1;
V——样品制备溶液的mL数;
m——烘干土质量(g)=风干土质量/1.02;
V1——吸取滤液mL数;
V2——显色的溶液体积(mL);
10-3——将μg数换算成每kg土壤中含磷的g数的乘数。
5.2.2.6 注释
注1.最后显色溶液中含磷量在20—30μg为最好。控制磷的浓度主要通过称样量或最后显色时吸取待测液的毫升数。
注2.本法钼蓝显色液比色时用880nm波长比700nm更灵敏,一般分光光度计为721型只能选700nm波长。
注3. 2,4 二硝基酚 溶液不溶于水的黄色液体,保存于棕色瓶中。
注4. 杯差: 该试验方法中,每个比色皿中都加入空白液(显色定容50ml),以第一个调零,分别记录其他三个的吸光度(有正负之分!)即为杯差。在计算过程中,应该将所测土样的吸光度加上相对应的比色皿的杯差。例如,以1#比色皿调零,2#吸光度为-0.002,3#吸光度为0.001,,4#吸光度为-0.001. 则用2#测的土样的吸光度都要-0.002,用,3#测的土样的吸光度都要+0.001,用4#测的土样的吸光度都要-0.001。 |
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