土壤全鉀的測定

土壤全鉀的測定土壤樣品的分解和溶液中鉀的測定土壤中全鉀的測定在操作上分為兩步∶一是樣品的分解，二是溶液中鉀的測定。土壤全鉀樣品的分解，大體上可分為堿熔和酸溶兩大類。較早采用的是J.LawrenceSmith提出的NH4Cl—CaCO3堿熔法，因所用的熔劑純度要求較高，樣品用量大，KCl易揮發(fā)損失，結(jié)果偏低，同時(shí)對坩堝的腐蝕性大，而且手續(xù)比較繁瑣，目前已很少使用。HF—HCIO4∶法需用昂貴的鉑坩堝，同時(shí)要求有良好的通風(fēng)設(shè)備，即使這樣，通風(fēng)設(shè)備的腐蝕以及空氣污染仍較嚴(yán)重，此法不易被人們所接受。但目前已經(jīng)可用密閉的聚四氟乙烯塑料坩堝代替，所制備的待測液也可同時(shí)測定多種元素，而且溶液中雜質(zhì)較少，有利于各種元素的分析，但是近年來已逐漸被NaOH熔融法所代替。采用NaOH熔融法不僅操作方便，分解也較為完全，而且可用銀坩堝（或鎳坩堝）代替鉑坩堝，這是適用于一般實(shí)驗(yàn)室的好方法。同時(shí)所制備的同一待測液可以測定全磷和全鉀。溶液中鉀的測定，一般可采用火焰光度法、亞硝酸鈷鈉法、四苯硼鈉法和鉀電極法。自從火焰光度計(jì)被普遍應(yīng)用以來，鉀和鈉的測定主要用火焰光度法。因?yàn)殁浐外c的化合物溶解度都很大，用一般的質(zhì)量法和容量法都不大理想。鉀電極法用于土壤中鉀的測定，由于各種干擾因素的影響還沒有研究清楚，因此它在土壤中鉀的測定受到限制，目前化學(xué)方法中四苯硼鈉法是比較好的方法。土壤中全鉀的測定方法——NaOH熔融，火焰光度法方法原理用NaOH熔融土壤與Na2CO3熔融土壤原理是一樣的，即增加鹽基成分，促進(jìn)硅酸鹽的分解，以利于各種元素的溶解。NaOH熔點(diǎn)（321℃）比Na2CO3（853℃）低，可以在比較低的溫度下分解土樣，縮短熔化所需要的時(shí)間。樣品經(jīng)堿熔后，使難溶的硅酸鹽分解成可溶性化合物，用酸溶解后可不經(jīng)脫硅和去鐵、鋁等手續(xù)，稀釋后即可直接用火焰光度法測定?；鹧婀舛确ǖ幕驹?。當(dāng)樣品溶液噴成霧狀以氣——液溶膠形式進(jìn)入火焰后，溶劑蒸發(fā)掉而留下氣一固溶膠，氣一固溶膠中的固體顆粒在火焰中被熔化、蒸發(fā)為氣體分子，繼續(xù)加熱即又分解為中性原子（基態(tài)），更進(jìn)一步供給處于基態(tài)原子以足夠能量，即可使基態(tài)原子的一個(gè)外層電子移至更高的能級(jí)（激發(fā)態(tài)），當(dāng)這種電子回到低能級(jí)時(shí)，即有特定波長的光發(fā)射出來，成為該元素的特征之一。例如，鉀原子線波長是766.4nm、769.8nm；鈉原子線波長是589mm。用單色器或干涉型濾光片把元素所發(fā)射的特定波長的光從其余輻射譜線中分離出來，直接照射到光電池或光電管上，把光能變?yōu)楣怆娏?，再由檢流計(jì)量出電流的強(qiáng)度。用火焰光度法進(jìn)行定量分析時(shí)，若激發(fā)的條件（可燃?xì)怏w和壓縮空氣的供給速度，樣品溶液的流速，溶液中其它物質(zhì)的含量等）保持一定，則光電流的強(qiáng)度與被測元素的濃度成正比。即可用下式表示之，即I=ac"，由于用火焰作為激發(fā)光源時(shí)較為穩(wěn)定，式中a是個(gè)常數(shù)，當(dāng)濃度很低時(shí)，自吸收現(xiàn)象可忽略不計(jì)，此時(shí)b=1，于是譜線強(qiáng)度與試樣中欲測元素的濃度成正比關(guān)系I=ac把測得的強(qiáng)度與一種標(biāo)準(zhǔn)或一系列標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度比較，即可直接確定待測元素的濃度而計(jì)算出未知溶液含鉀量（有關(guān)儀器的構(gòu)造及儀器使用方法詳見儀器說明書）。主要儀器：茂福電爐、銀或鎳坩堝或鐵坩堝、火焰光度計(jì)或原子吸收分光光度計(jì)。試劑：（1）無水酒精（分析純）。（2）HSO∶（1∶3）溶液。取濃H2SO4（分析純）1體積緩緩注入3體積水中混合。（3）HCl（1∶1）溶液。鹽酸（HCl，p≈1.19g·mL-1，分析純）與水等體積混合。（4）0.2mol·L-1H2SO4溶液。（5）100μg*mL-1K標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取KCl（分析純，110℃烘2h）0.1907g溶解于水中，在容量瓶中定容至1L，貯于塑料瓶中。吸取100μg·mL-IK標(biāo)準(zhǔn)溶液2、5、10、20、40、60mL，分別放入100mL容量瓶中，加入與待測液中等量試劑成分，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中離子成分與待測液相近【在配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液時(shí)應(yīng)各加0.4gNaOH和H·SO.（1∶3）溶液lmL】，用水定容至100mL。此為含鉀p（K）分別為2、5、10、20、40、60pg·mL=|系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。操作步驟：（1）待測液制備。稱取烘干土樣（100目）約0.2500g于銀（或鎳）坩堝底部，用無水酒精稍濕潤樣品，然后加固體NaOH2.0g/**），平鋪于土樣的表面，暫放在大干燥器中，以防吸濕。將坩堝加蓋留一小縫放在高溫電爐內(nèi)，先以低溫加熱，然后逐漸升高溫度至450℃（這樣可以避免坩堝內(nèi)NaOH和樣品溢出），保持此溫度15min，熔融完畢（年2）。如在普通電爐上加熱時(shí)則待熔融物全部熔成流體時(shí)，搖動(dòng)坩堝然后開始計(jì)算時(shí)間，15min后熔融物呈均勻流體時(shí)，即可停止加熱，轉(zhuǎn)動(dòng)坩堝，使熔融物均勻地附在坩堝壁上。將坩堝冷卻后，加入10mL水，加熱至80℃左右（*3），待熔塊溶解后，再煮5min，轉(zhuǎn)入50mL容量瓶中，然后用少量0.2mol·L-1H2SO4溶液清洗數(shù)次，一起倒入容量瓶內(nèi)，使總體積至約40mL，再加HCI（1∶1）5滴和H2SO4（1∶3）5mL（半），用水定容，過濾。此待測液可供磷和鉀的測定用。（2）測定。吸取待測液5.00或10.00mL于50mL容量瓶中（K的濃度控制在10～30ggmL~1），用水定容，直接在火焰光度計(jì)上測定，記錄檢流計(jì)的讀數(shù)，然后從工作曲線上查得待測液的K濃度（yg-mL='）。注意在測定完畢之后，用蒸餾水在噴霧器下繼續(xù)噴霧5min，洗去多余的鹽或酸，使噴霧器保持良好的使用狀態(tài)。（3）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。將6.2.2.3中（5）配制的鉀標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，以濃度最大的一個(gè)定到火焰光度計(jì)上檢流計(jì)的滿度（100），然后從稀到濃依序進(jìn)行測定，記錄檢流計(jì)的讀數(shù)。以檢流計(jì)讀數(shù)為縱坐標(biāo)，四g·mL-1K為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。結(jié)果計(jì)算：樣品含鉀量等于10g*kg-l時(shí)，兩次平行測定結(jié)果允許差為0.5g*kg'。注釋注1.土壤和NaOH的比例為1∶8，當(dāng)土樣用量增加時(shí)，NaOH用量也需相應(yīng)增加。注2.熔塊冷卻后應(yīng)凝結(jié)成淡藍(lán)色或藍(lán)綠色，如熔塊呈棕黑