土壤有效钼的测定(草酸——草酸铵浸提)
①方法选择,依据土壤中的钼可区分为四部分: 水溶性钼:一般土壤中含量极少,不易测出,但与植物对钼肥反应的相关性很高。 交换性钼:指被土壤粘粒矿物或铁锰的氧化物吸附的 离子,对植物也是有效的。 难溶性钼:包括原生矿物、次生矿物和铁锰结核中所包蔽的钼以及与无定形氧化铁铝等形成的难溶态钼,是对植物无效的。 有机结合态的钼:指与土壤有机质结合的钼。随着有机质的矿化,可以被释放出来,为植物吸收利用。 对植物有效态钼的提取以草酸—草酸铵溶液(Tamm溶液)应用得最为广泛,并经过大量田间试验的校正。所浸出的钼包括交换态钼和一部分铁铝氧化物中的钼。上述草酸盐溶液的缓冲容量较大,基本上适用于各种反应的土壤,而其它浸提剂所浸出的钼则易随土壤pH增高而增多。 土壤浸出液中钼的测定可以用比色法、极谱法、原子吸收分光光度法(AAS法)。钼的比色测定以KCNS法和二硫酚法应用得最为广泛。KCNS法灵敏度较高,但对显色条件有严格的要求;二硫酚法的专一性不强,铜和铁均干扰测定,必须先行分离后再用二硫酚显色,分析过程较长,但对显色条件的要求不如KCNS法严格。目前以KCNS法应用较为广泛。 近年来极谱法测定钼,由于催化波的作用,灵敏度远远地超过了比色法,有取代比色法的趋势。 用AAS法测定钼时,由于钼的离解能较高。在使用乙炔—空气火焰时,仅有部分钼原子化,测定的灵敏度较低,并且受碱土金属的干扰,需要用乙炔——氧化二氮高温火焰,或用分离及浓缩的方法,使钼的浓度提高到能适应AAS法的灵敏度。因此,用此法测定土壤及植物中的微量钼有一定的困难。 鉴于上述原因,我们只论述极谱法测定钼的方法。当然极谱法测定钼也有一定的缺点,例如在测定时需要接触汞,对化验员有一定的污染。 ②方法要点:利用钼-苯羟乙酸-氯酸盐-硫酸体系的极谱催化波来测定微量钼的效果很好,测定结果远较KCNS比色法灵敏({zd1}可检出0.06ppbMo)、稳定而且易于掌握。 Mo6+在滴汞电极上被还原成Mo5+,Mo5+立即又被ClO-3氧化成Mo6+。由于苯环的存在,大大地提高了被ClO3-氧化成Mo6+的反应速度,从而使扩散电流大大增强。Mo5+则起着催化活性物质的作用,其主要反应如下,
同时,钼与苯羟乙酸等形成的络合物在电极上有一定的吸附浓集现象,与电极发生强烈的吸附作用,产生吸附电流,更进一步地提高了灵敏度。这样,电极反应与化学反应反复进行,从而获得了很大的催化电流。催化波的波形呈峰形,其峰值电位为-0.22V。 铁锰含量高时,干扰钼的测定,可以用阳离子交换树脂除去铁和锰后用本法测定。铁锰含量不高时,则可取5~10ml土壤浸出液,破坏草酸盐和有机质后,不经分离,直接用本法测定。 ③主要仪器有往复振荡机;高温电炉;125ml分液漏斗;极谱仪。 ④试剂有草酸——草酸铵浸提剂:24.9g草酸铵与12.6g草酸溶于水,定容到一升。酸度应为pH3.3,必要时在定容前用pH计校准。所用药品不应含钼。 6.5NHCl:用重蒸馏过的HCl配制。 0.3NHCl及2NH2SO4(一级)。 1ppmMo标准溶液:0.2522g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O二级)溶于水,加入1ml浓HCl(一级),用水稀释成1升,成为100ppmMo的贮备标准溶液。吸取5ml贮备标准溶液准确稀释至500ml,即为1ppmMo的标准溶液。 0.4M苯羟乙酸(苦杏仁酸,二级)。 50%(W/V)NaClO3溶液(三级)。* 732#强酸性阳离子交换树脂。新树脂需经过活化后使用,使用过的树脂经再生处理后可继续使用。再生时先用2NNaOH溶液处理,用水洗去碱后,再用2NHCl处理,用水洗尽酸,沥干后备用。 ⑤操作步骤,土壤有效钼的浸提:称取风干土壤(通过1mm尼龙筛)25.00g,盛在500ml三角瓶中,加250ml草酸-草酸铵浸提剂。加瓶塞后在往复振荡机上振荡8小时后过夜,过滤,滤纸事先用6NHCl洗净,过滤时弃去最初的10~15ml滤液。吸取5.0~10.0ml浸出液(含 Mo0.02~0.24ug),移入50mlGG-17玻璃烧杯中,在电炉上于低温下蒸干。移入高温电炉中,在450℃下灰化4小时,取出冷却。 石灰性土壤或是有机质少的砂质土等的浸出液蒸干后烧灼成的残碴成灰白色或灰黄色时,可不分离Fe、Mn,直接加2.5ml2NH2SO4,2.5ml0.4M苯羟乙酸溶液和5.0ml50%NaClO3溶液残碴。半小时后,移入电解杯中,在极谱仪上从-0.1V开始记录钼的极谱波,测量峰后波的波高。从工作曲线上查得Mo的浓度,换算成土壤中的有效钼含量,以ppm表示之。 酸性土壤或浸出液中铁锰含量高的土壤,需要分离铁锰后测定。 阳离子交换树脂分离法经灰化后的残碴加1ml1∶1HCl溶解,在电炉上于低温下蒸发至干。加10ml,0.3NHCI和1g732#强酸性阳离子交换树脂,摇动数次,放置过夜。次日将清液倾倒另一只烧杯中,加3~5ml0.3NHCl清洗树脂,洗出液并入烧杯中。如此洗涤7~8次,将洗出液在电炉上于低温下蒸干,按上述的步骤测定。 工作曲线的绘制将1ppmMo标准溶液用水稀释成0.02ppmMo标准溶液。分别吸取含0.02,0.04,0.08,0.16,0.24ugMo的标准溶液于50ml烧杯中,加1ml1∶1HCl,在电炉上于低温下蒸干,加10ml0.3NHCl和1g732#阳离子交换树脂[如直接测定Mo时,则此处也不加树脂],按样品的同样步骤操作。以波高为纵坐标,钼含量(μg)为横坐标,绘制工作曲线。 结果计算
式中C——由工作曲线查得Mo的μg数; 分取倍数——浸提时所用浸提剂体积/测定时吸取浸出液体积。 W——土壤样品重量(g)。 注释: ①极谱催化波受温度的影响比较大,温度系数为4.4%。因此极谱测定应在同一温度下进行。 ②用阳离子交换树脂分离铁锰时,HCl的浓度应保持为0.3N;树脂的用量也要控制在1g(干树脂)左右。标准溶液必须同样用树脂处理。 我们在大批样品的测定中采用了下面的方法,前处理速度快,比较稳定,结果可靠,可供参考。 试剂配制: ①Tamm溶液:0.275M草酸铵与草酸溶液。 称取24.9克草酸铵与12.6克草酸溶于水中,用无离子水移到近1000ml杯中,用酸度计校正pH3.3,然后用无离子水定容 ②2.5%EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐) ③6%苦杏仁酸。 ④6%氯酸钾。 测定步骤: ①称取通过2毫米(20目)筛孔土壤样品10克,置于250ml三角瓶中,加入Tamm溶液100ml,振荡8小时,用干滤纸过滤。 ②吸取清液10ml于25ml小烧杯中,加1∶1HNO32ml,加1∶1H2SO42ml,在电热板上加热蒸发出现三氧化硫白烟即可,用水冲洗烧杯壁,再蒸至冒白烟。 ③将残渣用水溶解移到25ml比色管中,加EDTAlme,苦杏仁酸1.3ml再放置半小时(待温度平衡一致),然后加入氯酸钾12.5ml,再以无离子水稀释到刻度,在示波极谱仪上于-0.25伏起始作钼的导数极谱图。 ④标准曲线:分别取0r,0.5r,1r,2r,5r,10r钼于25ml小烧杯中,加Tamm溶液10ml,1∶1硝酸2ml,1∶1硫酸2ml,在电热板上加热蒸发出现三氧化硫白烟,其他手续同样品测定。
钼的标准液: 准确称取经500℃灼烧过的三氧化钼(A、R)0.1500克于小烧杯内,加入15~20ml10%NaOH溶液,加入1滴酚酞指示剂用1∶1H2SO4溶解中和至红色褪去,移入1000ml容量瓶中用水稀释到刻度摇匀,此溶液为0.1毫克钼/ml。
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