土壤学实验指导书(8)

2019-04-14 00:05

严格按照所规定的条件进行测定。

实验十一 土壤全磷的测定(硫酸一高氯酸消煮法)

一、方法原理

在高温条件下,土壤中含磷矿物及有机磷化合物与高沸点的硫酸和强氧化剂高氯酸作用,使之完全分解,全部转化为正磷酸盐而进入溶液,然后用钼锑抗比色法测定。

三、仪器设备与化学试剂

(一)主要仪器:

分析天平、小漏斗、大漏斗、三角瓶(50ml和100ml)、容量瓶(50ml和100ml)、移液管(5ml和10ml)、电炉、分光光度计。

(二)化学试剂:

1.碳酸氢钠浸提液(0.5mol·L-1)

称取化学纯碳酸氢钠42.0g溶于800ml水中,以0.5mol·L-1氢氧化钠调节pH至8.5,洗入1000ml容量瓶中,定容至刻度,贮存于试剂瓶中。此溶液贮存于塑料瓶中比在玻璃瓶中容易保存,若贮存超过1个月,应检查pH值是否改变。

2.无磷活性炭

活性碳常常含有磷,应做空白试验,检查有无磷存在。如含磷较多,须先用2mol·L-1盐酸浸泡过夜,用蒸馏水冲洗多次后,再用0.5mol·L-1碳酸氢钠浸泡过夜,在平瓷漏斗上抽气过滤,每次用少量蒸馏水淋洗多次,并检查到无磷为止。如含磷较少,则直接用碳酸氢钠处理即可。

3.磷(P)标准溶液

准确称取45℃烘干4~8小时的分析纯磷酸二氢钾0.2197g于小烧杯中,以少量水溶解,将溶液全部洗入1000ml容量瓶中,用水定容至刻度,充分摇匀,此溶液即为含50mg·L-1的磷基准溶液。吸取50ml此溶液稀释至500ml,即为5mg·L-1

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的磷标准溶液(此溶液不能长期保存)。比色时按标准曲线系列配制。

4. 0.5%酒石酸锑钾溶液:称取酒石酸锑钾(KSbOC4H4O6)0.5g,溶于100ml水中,制成5%的溶液。

5.硫酸钼锑贮存液:取蒸馏水约400ml,放入1000ml烧杯中,将烧杯浸在冷水中,然后缓缓注入分析纯浓硫酸208.3ml,并不断搅拌,冷却至室温。另称取分析纯钼酸铵20g溶于约60℃的200ml蒸馏水中,冷却。然后将硫酸溶液徐徐倒入钼酸铵溶液中,不断搅拌,再加入100ml0.5%酒石酸锑钾溶液,用蒸馏水稀释至1000ml,摇匀贮于试剂瓶中。

6.二硝基酚:称取0.25g二硝基酚溶于100ml蒸馏水中。

7.钼锑抗混合色剂:在100ml钼锑贮存液中,加入1.5g左旋(旋光度+21~+22°)抗坏血酸,此试剂有效期24小时,宜用前配制。 四、实验步骤

(一)准确称取通过100目筛子的风干土样0.5000~1.0000g,置于50mL开氏瓶(或100mL消化管)中,以少量水湿润后,加浓H2SO48mL,摇匀后,再加70%~72%HClO410滴,摇匀,瓶口上加一个小漏斗,置于消煮炉上加热消煮(至溶液开始转白后继续消煮)20min。全部消煮时间为40~60min。在样品分解的同时做一个空白试验,即所用试剂同上,但不加土样,同样消煮得空白消煮液。

(二)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),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。

(三)吸取澄清液或滤液5mL,加入到50mL容量瓶中,用水稀释至30mL左右,加二硝基酚指示剂2滴,滴加4mol·L-1 NaOH溶液直至溶液变为黄色,再加2mol·L-1(1/2H2SO4)溶液1滴,使溶液的黄色刚刚褪去。

(四)加入钼锑抗试剂5mL,用蒸馏水定容50mL,摇匀。30min后,分

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光光度计上以700nm波长比色,以空白液的透光率为100(或吸光度为0),读出测定液的透光度或吸收值。

(五)准确吸取5mg·L-1磷(P)标准溶液0、1、2、3、4、5、6ml分别加入到50ml容量瓶中,加水至约30ml,再加入空白试验定容后的消煮液5mL,调节溶液pH为3,然后加钼锑抗试剂5mL,摇匀定容即得0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mg·L-1磷(P)标准系列溶液,与待测溶液同时比色,读取吸收值。在坐标纸上以吸收值为纵坐标,P浓度(mg·L-1)为横坐标,绘制成工作曲线。 五、结果计算

c?v?ts?10?6土壤全磷含量(%)=?100

m式中:c—从标准曲线上查得待测样品溶液中磷的质量浓度,mg·L-1;

v—显色液体积,ml;

ts—分取倍数,消煮溶液定容体积与吸取消煮溶液体积之比值; 10-6—将ug换算成g m—烘干土重(g)。

两次平行测定结果允许误差为0.005%。

实验十二 土壤速效磷的测定(碳酸氢钠法)

一、目的意义

土壤有效磷是指用某一种浸提剂提取土壤中的一部分磷,而这些磷量(测定值)与植物吸收的磷量有很好的相关性,能反映土壤的供应状况。土壤中速效磷的测定方法很多,由于提取剂的不同所得结果也不一样。一般情况下,石灰性土壤和中性土壤采用碳酸氢钠提取,酸性土壤采用酸性氟化铵提取。因此,土壤有效磷测定值是一个相对指标,应用不同的测定方法在同一土壤上可以得到不同的有效磷数量。

了解土壤中速效磷的供应状况,是判断土壤的供磷状况的相对指标,即判

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断是否施用磷肥的重要指标,对于施肥有着直接的指导意义。 二、方法原理

中性、石灰性土壤中的速效磷,多以磷酸一钙和磷酸二钙状态存在,用0.5M碳酸氢钠液可将其提取到溶液中,然后将待测液用钼锑抗混合显色剂在常温下进行还原使黄色的锑磷钼杂多酸还原成为磷钼兰进行比色。

在酸性条件下,试液中的P(正磷酸盐)与钼酸形成配合物—磷钼杂多酸(又叫磷钼酸杂聚配合物)。

H3PO4?12 H2MoO4?H3P(Mo12 H2O 3O10)4 + 磷多时呈黄色,少时无色。在一定酸度下,加入还原剂后,杂多酸中的Mo被还原,产生特殊兰色-钼兰,其中一部分Mo6+被还原成Mo5+或Mo3+,或Mo3+、Mo5+都有。在钼兰的吸收光谱曲线中有两个吸收峰(660nm或880nm)。测定时可以根据分光光度计的性能选用。我国GB采用700nm波长。

根据朗伯特—比尔消光定律,当一定强度的单色光通过一个有色溶液(或悬浊液时),则有一部分被吸收,被吸收的量与该有色溶液的厚度(L)和浓度(C)成正比。当L一定时,则只与C成正比。

logI0??CL I式中:logI0称为消光度(光密度) II0—入射光强; Ie—透射光强;

c—待侧液浓度;

L—待测液厚度。

因此可以用比色法测定样品中速效P的含量。 三、仪器设备与化学试剂

(一)仪器设备:往复式振荡机、723分光光度计。

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(二)化学试剂:

1.NaHCO3浸提剂(0.5 mol·L-1 ,pH=8.5)

称取42.0gNaHCO3溶于800ml水中,稀释至990ml,用4M NaOH液调节pH至8.5,然后定容至1L,保存于瓶中。保存期如超过一个月,使用前应重新校正pH值。

2.无磷活性炭粉

将活性炭粉用1:1 HCl浸泡过夜,然后用平板漏斗抽气过滤,用水洗净,直至无HCl为止,再加0.5 mol·L-1 NaHCO3液浸泡过夜,在平板漏斗上抽气过滤,用水洗净NaHCO3,最后检查至无磷为止,烘干备用。

3.钼锑抗试剂

称取酒石酸锑钾(KSbOC4H4O6)0.5g,溶于100ml水中,制成5%的溶液。 另称取钼酸铵20g溶于450ml水中徐徐加入208.3ml浓硫酸,边加边搅动,再将0.5%的酒石酸锑钾溶液100ml加入到钼酸铵液中,最后加至1L,充分摇匀,贮于棕色瓶中,此为钼锑混合液。

实验前(当天)称取1.5g左旋抗坏血酸溶液于100ml钼锑混合液中,混匀。此即钼锑抗试剂。(有效期24小时,如贮于冰箱中,则有效期较长。)

4.磷(P)标准溶液(5 μg·ml-1)

称取0.439gKH2PO4(105℃烘2小时)溶于200ml水中,加入5ml浓H2SO4,无损失移入到1000ml容量瓶中,定容,此为浓度100 μg·ml-1磷(P)标准液(可较长时间保存)。浓度100 μg·ml-1磷(P)标准液稀释20倍即为浓度为5μg·ml-1磷(P)标准液(现用现配制,不宜久存)。 四、实验步骤

(一)称取通过1mm筛孔的风干土2.5g(精确到0.0001g)于250ml三角瓶中,加0.5mol·L-1NaHCO3溶液50ml,加一小角匙无磷活性炭,塞紧瓶塞,在20~25℃下振荡30分钟。取下,将浸提液用无磷滤纸干过滤过滤于三角瓶中。

(二)吸取滤液10ml于50ml量瓶中,加入二硝基酚指示剂2~3滴,并用

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