第八章-土壤植物中微量元素的測定課件

第八章土壤植物中微量元素的測定進(jìn)入授課教師：雷恩春學(xué)時(shí)：理論40學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)40學(xué)時(shí)授課班級(jí)：2006級(jí)工程4、5班授課學(xué)期：2006-2007第二學(xué)期遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院質(zhì)檢中心第八章

土壤植物微量元素的測定進(jìn)入返回第四節(jié)土壤和植物中鉬的測定第六節(jié)土壤和植物中鐵的測定第五節(jié)土壤和植物中錳的測定返回第四節(jié)土壤和植物中鉬的測定一、概述二、土壤中有效鉬的測定三、土壤中全鉬的濺定四、植物中鉬的測定返回一、概述1、土壤和植物中鉬的含量

我國土壤中全鉬含量很少，一般在0.1-10mgkg-1，平均2.0mgkg-1。植物含鉬量一般在0.1~0.5mgkg-1。植物中鉬含量可作為鉬是否豐缺的一個(gè)指標(biāo)。

返回下一頁1）水溶性鉬：易吸收，含量少，2.2~8.1mg/kg。2）代換性鉬：為土壤膠體吸附。3）礦物態(tài)鉬：溶解度低，對(duì)植物無效。4）有機(jī)結(jié)合態(tài)鉬：有機(jī)質(zhì)礦化釋放出來，為植物吸收利用。2、鉬的存在形態(tài)有效性鉬：水溶性鉬、代換態(tài)鉬及有機(jī)結(jié)合態(tài)鉬。易與游離氧化鐵結(jié)合。返回下一頁3、測定鉬的方法1）鉬的浸提①沸水浸提法：浸出量少，與植物相關(guān)性高。②Tamm溶液——草酸-草酸銨（pH3.3）

：應(yīng)用廣泛。浸出的鉬包括：水溶性Mo、交換性Mo、Ca-Mo、Fe-Mo、Al-Mo

浸提有效鉬臨界值為：0.1-0.20mgkg-1返回下一頁2）溶液中鉬的測定：①極譜法②ICP-AES法等離子體發(fā)射光譜技術(shù)

③AAS法：④比色法：以硫氰酸鹽比色法最為廣泛，經(jīng)典方法。返回二、土壤中有效鉬的測定

(硫氰化鉀比色法)（一）方法原理（二）反應(yīng)條件

(三)操作步驟（四）注意事項(xiàng)返回（一）方法原理

在H+%條件下，有KSCN存在下，用SnCl2還原Mo，使Mo還原成五價(jià)，使Mo5+與KSCN反應(yīng)生成橙黃色絡(luò)合物，其呈色的深淺與Mo的含量成正相關(guān)。本法靈敏度高，可測0.04—3ppm的鉬，一般測定在0.1—2ppm范圍內(nèi)，顏色可在90分鐘內(nèi)不變。返回（二）反應(yīng)條件1、酸度：3~6%HCl酸度，最好在5%。酸度低，顯色慢，酸度大，顏色不穩(wěn)定，易褪為黃色溶液。

2、顯色劑KSCN：須加過量，應(yīng)為鉬量的104~105倍。否則會(huì)形成吸光度低的MoO(SCN)5，使結(jié)果偏低。返回下一頁3、試劑加入順序：先加KSCN，后加SnCl2，嚴(yán)格遵守。

否則形成K3(MoC16)、K2(MoOCl5)、K2(MoO2C13)等絡(luò)合物，當(dāng)加KSCN時(shí)很難再轉(zhuǎn)變成橙黃色的硫氰絡(luò)合物，而這就降低了溶液的顏色。返回下一頁4、干擾離子：鐵、銅、鎢、鋁等。

對(duì)于土壤植物中銅、鎢和鋁等含量很少，不致引起干擾。4、干擾離子：鐵、銅、鎢、鋁等。返回下一頁4、干擾離子：鐵、銅、鎢、鋁等。

大量Fe3+存在與CNS-形成紅色的硫氰酸鐵，但少量鐵存在時(shí)，加SnCl2還原后，F(xiàn)e3+被還原成Fe2+，不但不干擾鉬的測定，反而會(huì)使硫氫酸鉬的顏色加深，并可增加五價(jià)鉬的穩(wěn)定性。4、干擾離子：鐵、銅、鎢、鋁等。返回下一頁4、干擾離子：鐵、銅、鎢、鋁等。

鉑的干擾是采用鉑器皿時(shí)引入的，形成的鉑氯酸再被還原呈黃色，故測定鉬時(shí)應(yīng)避免使用鉑器皿。返回（三）操作步驟1、土壤有效鉬的浸提2、土壤有效鉬的測定3、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制返回

樣品25.00g1、土壤有效鉬的浸提蒸干灼燒加水溶解過濾草酸銨——草酸溶液振蕩8小時(shí)過濾吸濾液200ml瓷蒸發(fā)皿電熱板高溫爐450℃冷卻加濃HC1

三角瓶

將浸提液移入分液漏斗中，加NaNO3，搖勻，加KSCN，搖勻，加SnCl2，搖勻，分兩次加異戍醇，各搖1分鐘，每次靜置分層后，放出水相，將二次有機(jī)相至離心管離心5分鐘，使水滴全部下沉。將有機(jī)相傾入具塞試管中，用塞子塞緊。用470nm波長濾光片，在90分鐘內(nèi)比色完畢。

同時(shí)作空白試驗(yàn)。

當(dāng)溫度>20℃時(shí)，須將比色液浸于冷流水中降溫。2、土壤有效鉬的測定返回3、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

吸取1ppm含Mo標(biāo)準(zhǔn)液0，1.0，2.0，4.0，8.0毫升，分別加入5支分液漏斗中，加濃HCl7毫升加水至50毫升，再加入NaNO31毫升搖勻，加1％FeCl31毫升（注5），其余步驟同上，比色測出吸收值。以吸收值A(chǔ)為縱座標(biāo)，系列標(biāo)準(zhǔn)含Mo0.0，1.0，2.0，4.0，8.0ppm為橫座標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。返回（四）注意事項(xiàng)測定中，要求用全套玻璃蒸餾器將普通蒸餾水進(jìn)行重蒸餾，不能用金屬蒸餾器進(jìn)行重蒸餾，因金屬中含有少量的鉬，而土壤中有效鉬一般僅有0.1—0.2ppm，易帶來嚴(yán)重污染。并且一切器皿洗滌后都應(yīng)用重蒸餾水沖洗2—3次。返回下一頁（四）注意事項(xiàng)大批的蒸發(fā)時(shí)，由于蒸發(fā)皿較占面積，也可用硬質(zhì)的150毫升燒杯代替，濾液分二次加入蒸發(fā)。返回下一頁離心分離微小的水分，這一步驟很重要，因靜置時(shí)，微小的水漓不易全部很快從有機(jī)相中分離出來，結(jié)果增強(qiáng)了有機(jī)相的濁度，給比色測定帶來很大誤差。（四）注意事項(xiàng)返回下一頁（四）注意事項(xiàng)顯色后顏色穩(wěn)定時(shí)間長久，各種資料記載不一，經(jīng)試驗(yàn)可以穩(wěn)定90分鐘。返回三、土壤中全鉬的測定（一）方法原理（二）操作步驟返回（一）方法原理

將土壤用HF—H2SO4處理，加熱除去HF及H2SO4后用HCl溶解殘?jiān)蛘邔⑼寥兰覰a2CO3在高溫熔融后，溶解于水中，然后同前用硫氰化鉀法測定。返回（二）操作步驟

1、HF—H2SO4法：將1.0000克土壤用HF—H2SO4處理，蒸發(fā)除去H2SO4后，用HCl溶解殘?jiān)?加熱5—10分鐘)，加10－15毫升水，加濃HCl7毫升，調(diào)節(jié)體積在50毫升，同前土壤中有效鉬的測定，加試劑顯色及比色。返回下一頁

2、Na2CO3熔融法：將1.0000克土壤與Na2CO3混合后，在鐵坩堝(不用鉑坩堝，以免鉑干擾鉬的測定)熔融。加HCl溶解熔融物并中和到pH7，煮沸除去CO2，冷卻，加7毫升濃HCl，調(diào)節(jié)體積至50毫升同上測定Mo。若含Mo量超過10μg時(shí)，可直接于水溶液中測定，而不必用有機(jī)溶劑提取。返回四、植物中鉬的測定（一）硫氰化鉀比色法（二）硫氰化鉀比色滴定法

返回（一）硫氰化鉀比色法

1、方法原理同土壤中有效鉬的測定。返回下一頁2、操作步驟稱5.00—10.00克植物樣本，在瓷蒸發(fā)皿或石英蒸發(fā)皿中于低溫初步灰化后移入高溫電爐，于550℃完成灰化。用HCl溶解灰分，過濾，將濾液在水浴上小心的蒸發(fā)至干，灼燒除去殘留的有機(jī)物，冷卻后用5—7毫升濃HCl溶解殘?jiān)?，加水使體積約為50毫升。加入1毫升NaNO3搖勻，加20％KSCN3毫升搖勻，再加10％SnCl22毫升，混合均勻。由于植物樣品中鉬的含量較高，也可以不必用有機(jī)試劑提取，直接于水溶液中比色測定。返回（二）硫氰化鉀比色滴定法將已灰化好的濾液，使體積約為50毫升。選擇色澤相似大小完全相同的兩只100毫升燒杯，一只裝此待測溶液，另一只加等量的無鉬蒸餾水以代替待測液，同樣加1毫升NaNO3溶液及20％KSCN溶液3毫升，同樣搖勻，再加10％SnCl22毫升，仔細(xì)搖勻。然后將兩只燒杯并排放于一張白紙上，然后往空白試樣中逐滴加入1ppm(即1微克／毫升)鉬的標(biāo)準(zhǔn)溶液，不停地?cái)嚢?，直至兩只燒杯的顏色?qiáng)度相同為止。必要時(shí)可往試液中補(bǔ)加重蒸餾水，以使二杯溶液體積相同，以進(jìn)行比色。返回第五節(jié)土壤和植物中錳的測定一、概述二、土壤中交換性錳的測定三、土壤中易還原態(tài)錳的測定四、植物中錳的測定返回一、概述土壤中全錳含量比較豐富，有20—50000ppm，一般在0.1％以下。一般植物含錳量約為10—150ppm，酸性土上的植物含錳量較其它生態(tài)類型的植物高，約200—500ppm。返回下一頁土壤中的錳包括水溶性錳、交換性錳、易還原態(tài)錳、惰性錳及有機(jī)絡(luò)合等多種形態(tài)。水溶性和交換態(tài)錳是作物最容易吸收利用的錳。各種形態(tài)的錳處于動(dòng)態(tài)平衡中，這平衡受土壤通氣狀況，有機(jī)質(zhì)含量和土壤酸度的影響，尤以土壤酸度影響最大，增加pH，降低錳的有效性，降低pH，則增加錳的有效性。返回下一頁有效錳的提取劑可以是1mol/LNH4OAc和NH4OAc加對(duì)苯二酚溶液；稀鹽酸——硫酸雙酸法；磷酸等。提取液中錳可采用ICP-AES、AAS，常用的是KMnO4比色法。返回二、土壤中交換性錳的測定

——比色法（一）方法原理（二）操作步驟返回（一）方法原理

以NH4OAC中的NH4+將土壤膠體上的Mn2+交換下來進(jìn)入溶液，Mn2+在酸性條件下，用適當(dāng)強(qiáng)度的氧化劑氧化為紅色的MnO4-后進(jìn)行比色測定。返回下一頁錳的氧化可采用高碘酸鉀或高硫酸銨。高碘酸鉀比色法測定錳的原理，是利用高碘酸鉀在熱的酸性溶液中，將Mn2+氧化成MnO4-，反應(yīng)式如下

2Mn2++5IO4－+3H2O2MnO4－+5IO3－+6H+返回下一頁以上反應(yīng)在含有H2SO4、H3PO4，H2SiO3的酸性溶液中進(jìn)行很快。當(dāng)錳的濃度小時(shí)，須酸度為2mol/l，錳含量增高后須3.5mol/l的酸度。但酸度過高，紫色又將減褪而具微黃色。本法測定范圍在0.1—8ppm。返回下一頁溶液中含有Fe2+、硫化物、亞硝酸鹽、溴化物、氯化物、碘化物、草酸鹽以及其它的還原性物質(zhì)，則須事先加HNO3或HNO3和H2SO4的混合酸蒸發(fā)，以去除或分解這些物質(zhì)。當(dāng)有大量三價(jià)鐵時(shí)，則可加入磷酸，H3PO4能與Fe3+結(jié)合成無色的絡(luò)合物〔Fe（PO4）2〕3-，從而防止過碘酸高鐵的沉淀。返回下一頁高硫酸銨同高碘酸鉀同樣亦可作為氧化劑使錳顯色，其與高碘酸鉀不同之處，即須加AgNO3為接觸劑。本法的優(yōu)點(diǎn)是更適于含錳量低時(shí)(5—50微克)顯色迅速。返回（二）操作步驟1、稱取土壤樣品10.00克，加1mol/lNH4OAC溶液l00毫升，在振蕩機(jī)上搖動(dòng)30分鐘。以后在6小時(shí)內(nèi)間歇搖動(dòng)，過濾于干三角瓶中。返回下一頁2、吸取濾液20—50毫升（約含錳0.01—0.3毫克，即使在50毫升容量瓶中顯色時(shí)錳的濃度在0.2—6ppm范圍內(nèi)）放入100毫升燒杯中，在電熱板上蒸干。待NH4OAC煙霧不再發(fā)生為止。取下燒杯放冷，加濃HNO35毫升和30％H2O22毫升，加蓋表面皿后于水浴上加熱30分鐘，以氧化有機(jī)質(zhì)。然后取下表面皿蒸發(fā)溶液使干，加水20毫升，濃HNO32毫升，85％H3PO42毫升和KIO40.3克，加蓋再在電熱板上加熱煮沸5分鐘，使完全顯色，通過小漏斗倒入50毫升容量瓶中，并用少量水洗凈燒杯，冷卻后，定容混勻后在540nm波長下進(jìn)行比色測定。返回下一頁繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線吸取20ppm標(biāo)準(zhǔn)錳液2.5，5.0，10.0，15.0，20.0毫升于50毫升容量瓶中，同上加水20毫升，濃HNO32毫升，85％H3PO42毫升KIO40.3克各試劑后加熱顯色。定容。制得含錳1、2、4、6、8ppm標(biāo)準(zhǔn)溶液。用540nm濾光片測得吸收值后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。返回三、土壤中易還原態(tài)錳的測定

——比色法（一）方法原理（二）操作步驟返回（一）方法原理原理同交換性錳返回（二）操作步驟將已測定交換性錳的土壤樣品移入原三角瓶中，加1mol/lNH4OAC+0.2％對(duì)苯二酚溶液100毫升，放置6小時(shí)，并不斷搖動(dòng)懸浮液以使完全平衡，然后過濾于干的三角瓶中。吸取10—20毫升濾液(同上要求含錳約0.01—0.3毫克范圍內(nèi))于燒杯中，加入濃HNO310毫升，蒸發(fā)至干以破壞對(duì)苯二酚等還原性物質(zhì)，以下加試劑顯色與交換性錳測定相同。返回四、植物中錳的測定（一）方法原理（二）操作步驟（三）注意事項(xiàng)返回（一）方法原理原理同土壤中交換性錳返回1、干灰化法

稱取經(jīng)烘干磨細(xì)植物樣品5.000克，置于瓷坩堝中，先在低溫下炭化，然后將瓷蒸發(fā)皿放高溫爐中，在550℃一600℃溫度灼燒至得到白色的灰分。冷卻后加數(shù)滴濃HNO3潤濕灰分，加水1—2毫升，加熱溶解，再加入1：1H2SO41—2毫升，蒸發(fā)至冒白煙。將蒸發(fā)皿中沉淀溶解于水，然后洗入50毫升容量瓶中，若有少量沉淀則濾入容量瓶，濾紙須預(yù)先用0.05mol/l硫酸洗凈，濾紙上的沉淀用少量0.05mol/lH2SO4洗滌。以下可用高碘酸鉀比色法測錳(見土壤交換性錳的測定步驟)。（二）操作步驟返回下一頁2、濕灰化法稱取2.5克經(jīng)烘干磨細(xì)的植物樣品放入250毫升開氏瓶中，加濃HNO32毫升，60％過氯酸1毫升和濃硫酸5毫升，混合均勻后在電爐上加熱，至開始出現(xiàn)棕色煙霧后移下開氏瓶。放置15分鐘左右使劇烈反應(yīng)停止，繼續(xù)加熱到出現(xiàn)H2SO4的白色煙。待溶液清亮后繼續(xù)加熱2—3分鐘，放冷。仔細(xì)地洗入50毫升容量瓶中，加85％H3PO42毫升，加水使約達(dá)45—47毫升，然后加入KIO40.3克，于水浴上煮沸顯色（也可用高硫酸銨法）。冷卻，定容后用540nm濾光片進(jìn)行比色測定，同時(shí)配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。返回（三）注意事項(xiàng)

當(dāng)樣品中含鈣較多時(shí)，則不加硫酸，而將殘留物蒸干2—3次，而且每次加入少量硝酸。返回下一頁

若在酸溶液中不溶解的沉淀量相當(dāng)大時(shí)，則須加HF酸處理。為此加數(shù)毫升HF及數(shù)滴硫酸，而將混合酸蒸發(fā)至H2SO4蒸氣出現(xiàn)，溶解殘留物于少量稀H2SO4中，將溶液過濾入50毫升容量瓶中，而在此溶液中測定錳。返回第六節(jié)土壤和植物中鐵的測定一、概述二、土壤中有效鐵的測定三、石灰性土壤中有效鐵的測定（一）四、石灰性土壤中有效鐵的測定（二）五、植物中鐵的測定返回一、概述土壤中有效鐵的含量不一，在石灰性土壤中有效鐵含量只有幾個(gè)mg/kg，往往不能滿足作物需要而出現(xiàn)缺鐵癥狀。植物中含鐵量約在7一1300ppm，通常在100—500ppm，但鈣質(zhì)土和鹽漬土上植物的含鐵量(200—500ppm)一般可較酸性土稍高一些。返回下一頁浸出液中微量鐵的測定方法較多，有鄰啡啰啉比色法，α—α聯(lián)吡啶比色法，以及氫硫基醋酸的比色法和原子吸收分光光度法。返回二、土壤中有效鐵的測定（一）方法原理（二）操作步驟（三）注意事項(xiàng)返回（一）方法原理用1mol/lNH4OAC（pH4.8）浸提土壤中有效鐵，用鄰啡啰啉比色法測定。鄰啡啰啉為與亞鐵反應(yīng)，生成[(C12H8N2)3Fe]2+紅色穩(wěn)定的絡(luò)合物，在含鐵量為0.1—6ppm范圍內(nèi)符合比爾定律。返回（二）操作步驟1、稱取12.5克風(fēng)干土壤放入250毫升三角瓶中，加入NH4OAC浸提劑50毫升，加上塞子，置振蕩機(jī)上搖動(dòng)30分鐘，每次作不加土而加其它試劑的空白試驗(yàn)。2、過濾或離心得到澄清的濾液，吸取此清液10毫升二份放入比色管中，將第一管中加入10％鹽酸羥胺2毫升，混合均勻，再加入鄰啡啰啉試劑2毫升，在第二管中加入10％鹽酸羥胺2毫升及水2毫升。返回下一頁3、將未加鄰啡啰啉試劑的溶液于光電比色計(jì)或分光光度計(jì)上用510nm波長測定之。將此作為100％透光度即在零點(diǎn)上。然后將已加顯色劑試管的溶液在比色計(jì)上讀取吸收值。從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得Feppm數(shù)，計(jì)算得到土壤中含有效鐵量。（二）操作步驟返回下一頁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制取6只50毫升容量瓶，分別用吸管加入0、5、10、15、20、25毫升的10ppm鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后各加10％鹽酸羥胺溶液4毫升，搖勻，加鄰啡啰啉試劑4毫升，滴加1NNaOAc直至鮮亮橙紅色或紅色出現(xiàn)，再加入1mol/lNaOAC5毫升加水至刻度搖勻，此即為0，1，2，3，4，5ppm系列標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液。將上述溶液移入比色杯中，用5tOnm波長測定之。用空白調(diào)節(jié)透光度為100％，讀取系列標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液的吸收值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。返回（三）注意事項(xiàng)1、首先須加入鹽酸羥胺為還原劑，將鐵還原為二價(jià)亞鐵(Fe2+)。

2、顏色穩(wěn)定須于pH2—9范圍內(nèi)，但當(dāng)有大量鈣、磷離子時(shí)，為防CaHPO4·2H2O沉淀的形成，最好在偏酸的pH條件下顯色。返回下一頁3、測定微量的鐵，必須作空白試驗(yàn)，因許多試劑以及儀器皆極易污染鐵元素，所以須有空白試驗(yàn)，較為準(zhǔn)確。（三）注意事項(xiàng)返回三、石灰性土壤中有效鐵的測定（一）（一）方法原理（二）操作步驟返回（一）方法原理用0.005mol/lDTPA(二乙三胺五乙酸)——0.1mol/lTEA——0.01mol/lCaCl2·pH7.3溶液浸提石灰性土壤。DTPA螯合劑與土壤中金屬離子產(chǎn)生螯合平衡。加入CaCl2減小土壤中CaCO3的溶解度。浸提液中加入TEA緩沖液控制pH值，用以防止過量的鐵和錳溶解。DTPA浸提劑可浸出土壤有效鐵在0.1—10ppm范圍內(nèi)，浸出后用原子吸收法測定，也可用鄰啡啰啉比色法測定。返回（二）操作步驟稱取風(fēng)干、經(jīng)磨細(xì)過20目篩孔的土壤1.0000—2.0000克，放入150毫升三角瓶中，加DTPA浸提劑20毫升，在振蕩機(jī)上搖動(dòng)2小時(shí)(振蕩速度180次／分)，過濾于干凈瓶中，濾液中鐵用鄰啡啰啉比色法測定或用原子吸收法測定。返回四、石灰性土壤中有效鐵的測定（二）

（氫硫基醋酸浸提及顯色比色測定法）

（一）方法原理（二）操作步驟返回（一）方法原理石灰性土壤中有效鐵用氫硫基醋酸浸提，其可與土壤中大部分的可溶性鐵反應(yīng)，包括磷酸高鐵，新生成的Fe(OH)3和腐殖質(zhì)中鐵，然后在氫氧化銨堿性條件下，鐵與氫硫基醋酸生成紫紅色絡(luò)合物，顏色與pH試劑濃度無關(guān)，并可穩(wěn)定6小時(shí)，根據(jù)所生成顏色，進(jìn)行比色測定，此中氫硫基醋酸(又稱乙硫醋酸)既是浸提劑又是顯色劑。返回（二）操作步驟稱取1.000克風(fēng)干土壤于三角瓶或大試管中，加(1：50)含CaCO3的氫硫基醋酸浸提劑10毫升，加塞，用力搖2—3秒鐘，繼續(xù)輕輕搖動(dòng)1分鐘，立即過濾。吸取濾液5毫升于50毫升容量瓶中，加水20毫升，加(1：10)氫硫基醋酸顯色劑1毫升和濃NH4OH5—6滴，定容。混合均勻后比色，使用540nm濾光片進(jìn)行比色。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：分別吸取含鐵5，10，20，30，40，60ppm的標(biāo)準(zhǔn)溶液1毫升。按上述步驟比色得鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線，其濃度分別為0.1，0.2，0.4，0.8