石灰性土壤无机磷分级的测定方法

石灰性土壤无机磷分级的测定石灰性土壤无机磷分级的测定石灰性土壤无机磷分级的测定石灰性土壤无机磷分级的测定河北省地矿中心实验室河北省地矿中心实验室河北省地矿中心实验室河北省地矿中心实验室有机有机有机有机分析分析分析分析室室室室（（（（参考参考参考参考蒋柏藩蒋柏藩蒋柏藩蒋柏藩等的等的等的等的资料资料资料资料整理整理整理整理））））1范围范围范围范围本方法适用于石灰性土壤中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P无机磷的6级分级测定。2原理原理原理原理土壤中不同形态的磷被适当的提取剂震荡提取，采用钼锑抗比色法测定提取液，吸光度与磷的含量成正比，与标准系列比较定量。3试剂试剂试剂试剂3.1NaHCO3溶液（pH=7.5）:称取21.0gNaHCO3溶于990mL水中，用1：1HCl调节pH=7.5，用水稀释至1L，塑料瓶中保存（不宜久放）。3.2HN4AC溶液（pH=4.2）:量取29.5mL冰醋酸于800mL水中，用氨水调节pH=4.2，用水稀释至1L保存。3.4HN4F溶液（pH=8.2）:称取18.5gHN4F溶于990mL水中，用4mol/LHN4OH调节pH=8.2，用水稀释至1L，塑料瓶中保存。3.5NaOH-Na2CO3溶液:称取5.3g无水Na2CO3和4.0gNaOH溶于800mL水中，用水稀释至1L，塑料瓶中保存。3.6柠檬酸钠溶液：称取88.2g柠檬酸三钠（Na3C6H5O7•2H2O）溶于900mL热水中，用水稀释至1L。3.7NaOH溶液:称取20gNaOH溶于800mL水中，用水稀释至1L，塑料瓶中保存。3.8H2SO4溶液:15mL浓H2SO4、溶于约800mL水中，稀释至1升。3.9饱和NaCl溶液：400gNaCl溶于1升水中，待溶液呈饱和后使用。3.10H3B03溶液：49g硼酸溶于900mL热水中，冷却后稀释至1升。3.11三酸混合液：H2SO4:HCIO4:HNO3以1:2:7的体积比混合。3.12连二亚硫酸钠(保险粉Na2S2O4)密封避光、防潮保存。3.13钼锑贮存液：153mL浓H2SO4缓慢地倒入约400mL水中，搅拌，冷却。10克钼酸铵溶于约60℃的300mL水中，冷却。然后将H2SO4溶液缓缓倒入钼酸铵溶液中，再加入100mL0.5%酒石酸锑钾(KSbOC4H4O6·l/2H2O)溶液，最后用水稀释至1升，避光贮存。此贮存液含1%钼酸铵、5.5NH2SO4。3.14钼锑抗显色剂：1.5g抗坏血酸(C6H8:O6，左旋，旋光度+21-22℃)溶于100mL钼锑贮存液中。此液须随配随用，有效期一天。3.15二硝基酚指示剂：0.2g2，6-二硝基酚或2，4-二硝基酚溶于100mL水中。3.16磷标准溶液：称取0.4390gKH2PO4(二级，105℃烘2小时)溶于200mL水中，加入5mL浓H2SO4，转入1升容量瓶中，定容。此为100μg/mLP标准溶液，可长期保存。取此溶液准确稀择20倍，即为5μg/mLP标准溶液，此溶液不宜久存。4仪器仪器仪器仪器4.1分光光度计：T6谱析通用4.2振动器：HY-4国华电器4.3恒温水浴锅：六孔恒温水浴锅中兴电器5操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤5.1NaHCO3溶性磷(Ca2-P型)的测定：称取土壤样品1.000g(通过100目筛)，置于100mL离心管中，加NaHCO3（3.1）溶液50mL，振荡1小时(20～25℃)，离心(3500转/分，约8分钟)上层清液倾入50mL三角瓶中，吸取上述清液5～20mL于50ml容量瓶中，用水稀释到25mL左右，加入2滴二硝基酚指示剂，用稀H2SO4或NH4OH溶液调至溶液呈微黄色，然后加入5mL钼锑抗显色剂，用水稀释至刻度，摇匀，在＞15℃的环境中放置半小时后，于分光光度计上用波长700nm比色测定磷。工作曲线的绘制分别吸取5μg/mLP标准溶液0，1，2，3，4，5，6mL于50mL容量瓶中，加水稀释至约30mL，加入钼锑抗显色液5mL，定容，摇匀。即得0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6μg/mLP标准系列溶液，与待测液同时比色。以透光度为纵坐标，P浓度为横坐标，绘制工作曲线。5.2NH4Ac溶性磷(Ca8-P型)的测定:将经NaHCO3溶液浸提过的土壤，用95%的酒精洗两次(每次25mL，离心后弃去清液)。然后加NH4Ac（3.2）溶液50mL，将土块充分分散，放置4小时，待CO2逸出后在20～25℃振荡1小时，离心。倾出上层清液于三角瓶中。吸取浸提液2～5mL于50mL容量瓶中，用钼锑抗法比色测定磷(同NaHCO3溶性磷测定)。5.3NH4F溶性磷(Al-P型)的测定：将经NH4AC溶液浸提过的土壤用饱和NaCI溶液洗两次(每次25mL，离心后弃去清液)。然后加入NH4F（3.3）溶液50mL，在20～25℃振荡1小时，离心，将上层清液倾入塑料瓶中。吸取浸出液10～20mL容量瓶中，加入与吸取的浸提液体积相等的H3BO3（3.9）溶液。再加2滴二硝基酚指示剂，用稀HCI和NH4OH溶液将待测液调至微黄色，然后加入5mL钼锑抗显色剂，定容，在40℃的烘箱中保温1小时，取出冷却，比色(同NaHCO3溶性磷测定)。颜色在2小时内可保持稳定。5.4NaOH-Na2CO3溶性磷(Fe-P型)的测定：将经NH4F溶液浸提过的土壤用饱和NaCL溶液洗两次(每次25mL，离心后弃去清液)。然后加入NaOH-Na2CO3（3.5）溶液50mL，振荡2小时，静置16小时，再振荡2小时，离心(约4500转/分，8-10分钟)。倾出上层清液于三角瓶中，并在浸出液中加入1.5mL浓H2SO4(在结果计算时应考虑加入H2SO4的体积)，摇匀后过滤，以除去凝絮的有机质。吸取适量滤液(一般在5～20ml)，比色测定磷(同NaHCO3溶性磷测定)。5.5闭蓄态磷(O-P型)的测定：将经NaOH-Na2CO3溶液浸提过的土壤用饱和NaCI溶液洗两次(每次25mL，离心后弃去清液)。然后加入柠檬酸钠溶液（3.6）40mL，充分搅碎土块，再加1g连二亚硫酸钠(保险粉)，放入80～90℃的水浴中，待离心管内溶液温度和水浴温度平衡后，用电动搅拌机搅拌15分钟，再加入NaOH（3.7）10mL，继续搅拌10分钟，冷却后离心。将上层清液倾入100mL容量瓶中。土壤用饱和NaCL溶液洗两次(每次20mL)，离心后上层清液一并倒入容量瓶中，用水定容。吸取上述溶液10mL于50mL三角瓶中，加入三酸混合液10mL，瓶口上放一小漏斗，在电炉上消煮，逐步升高温度，待HNO3和HCIO4全部分解，瓶壁有H2SO4回流时即可取下。冷却后成白色固体。加入30mL水，煮沸，使固体全部溶解后，用水洗入50mL容量瓶中，定容。吸取30mL溶液于50mL容量瓶中，比色测定磷(同NaHCO3溶性磷测定)。同时作试剂空白试验。5.6H2SO4溶性磷(Ca10-P型)的测定：浸提过O-P的土壤加入H2SO4溶液（3.10）50mL，振荡1小时，离心，倾出上层清液于三角瓶中。吸取浸出液1～5ml于50ml容量瓶中，比色测定磷(同NaHCO3溶性磷的测定)。6主要影响因素的讨论主要影响因素的讨论主要影响因素的讨论主要影响因素的讨论6.1试验样品的制备以甲方提供的样品作为试验样品，各种形态含量如下。磷酸盐形态测定值M：PO4（M为金属离子）CaHPO4•2H2O0.94：1Ca8H2（PO4）6•5H2O1.32：1Ca10（PO4）6•F21.61：1FePO4•2H2O0.99：1AlPO4•nH2O0.81：16.2NaHCO3浓度及pH值的影响：图一是pH8.5浓度从0.1M～0.5M的NaHCO3分别对各种磷酸盐试样进行的最大溶解量的测试结果。浸提温度为20℃，振荡1小时（以下除另有注明外，均同）。NaHCO3浓度的影响0501001502002503003500.10.20.30.40.5NaHCO3浓度（mol/L）提取液的浓度（ug/mL）Ca10-PCa8-PAl-PFe-PCa2-PNaHCO3对Ca2-P（代表CaHPO4·2H2O，下同）的溶解量很高，且随着NaHCO3浓度的增加而递增，变幅大致在120-300ppmP2O5;对Ca8-P(代表Ca8H2(PO4)6·5H2O,下同)、Ca10-P(代表Ca10(PO4)6·F2,下同)和Al-P(代表AlPO4·nH2O,下同)的最大溶解量极低，而且基本保持平稳，最高量也只在6ppm以下；对Fe-P则随NaHCO3浓度的增加而增加，但最高溶解量也仅15ppm左右。总的看，NaHCO3作为Ca2-P的专性浸提剂与其它磷酸盐的溶解量相比，应该是可以的。图二是在图一的基础上，调控0.25MNaHCO3的PH对各种磷酸盐的最大溶解量的测试结果。pH的影响0501001502002507.07.58.08.59.0pH提取液的浓度（ug/mL）Ca10-PCa8-PAl-PFe-PCa2-P由图二可知，随着NaHCO3的PH的增大，Ca2-P的溶解量由190降至160ppmP2O5；而Al-P和Fe-P的溶解量随着PH的增大而增大，Ca8-P则相反。从表观看，Ca2-P与其磷酸盐相比，溶解量大至差10倍以上。6.3NH4AC浓度及pH值的影响：图三是PH7.0浓度从0.1～0.5M的NH4AC对4种磷酸盐的测试结果，测试条件同NaHCO3。NH4AC的影响0204060801001201400.10.20.30.40.5NH4AC浓度（mol/L）提取液的浓度（ug/mL）Ca10-PAl-PFe-PCa8-P结果表明，NH4AC对Ca8-P的浸提量很高，且随NH4AC浓度的增加而增加，变幅量大致在60～120ppm；对Ca10-P、Al-P和Fe-P的最大溶解量其绝对值均不超过1.3ppm。图四是0.5M、PH4.0～7.0的NH4AC的测试结果。pH的影响050010001500200025004.05.06.07.0pH提取液的浓度（ug/mL）Ca10-PAl-PFe-PCa8-P由图可知，PH降低，Ca8-P溶解量显著增加，Ca8-P的最大溶解量与Ca10-P的差距大致在200倍左右。Al-P和Fe-P的溶解量不仅很低，而且不受PH变化影响。6.4NaOH-Na2CO3浓度的影响：表三表明，在Na2CO3存在的情况下，无论是0.1MNaOH或者是0.5MNa2CO3对Fe-P的浸提率都较低。但0.1MNaOH-0.5MNa2CO3混合浸提液对Fe-P的浸提率，无论Na2CO3存在与否，两者基本吻合，而且比较理想，浸提率达95％。这表明，在石灰性土壤中用0.1MNaOH浸提Fe-P时有严重的次生反应的干扰。处理NaOH0.1NNa2CO30.5MNaOH0.1N-Na2CO30.5MFe-PFe-P+CaCaO393.473.448.648.997.494.8