第八章-土壤植物中微量元素的测定课件

第八章土壤植物中微量元素的测定进入授课教师：雷恩春学时：理论40学时、实验40学时授课班级：2006级工程4、5班授课学期：2006-2007第二学期辽宁农业职业技术学院质检中心第八章

土壤植物微量元素的测定进入返回第四节土壤和植物中钼的测定第六节土壤和植物中铁的测定第五节土壤和植物中锰的测定返回第四节土壤和植物中钼的测定一、概述二、土壤中有效钼的测定三、土壤中全钼的溅定四、植物中钼的测定返回一、概述1、土壤和植物中钼的含量

我国土壤中全钼含量很少，一般在0.1-10mgkg-1，平均2.0mgkg-1。植物含钼量一般在0.1~0.5mgkg-1。植物中钼含量可作为钼是否丰缺的一个指标。

返回下一页1）水溶性钼：易吸收，含量少，2.2~8.1mg/kg。2）代换性钼：为土壤胶体吸附。3）矿物态钼：溶解度低，对植物无效。4）有机结合态钼：有机质矿化释放出来，为植物吸收利用。2、钼的存在形态有效性钼：水溶性钼、代换态钼及有机结合态钼。易与游离氧化铁结合。返回下一页3、测定钼的方法1）钼的浸提①沸水浸提法：浸出量少，与植物相关性高。②Tamm溶液——草酸-草酸铵（pH3.3）

：应用广泛。浸出的钼包括：水溶性Mo、交换性Mo、Ca-Mo、Fe-Mo、Al-Mo

浸提有效钼临界值为：0.1-0.20mgkg-1返回下一页2）溶液中钼的测定：①极谱法②ICP-AES法等离子体发射光谱技术

③AAS法：④比色法：以硫氰酸盐比色法最为广泛，经典方法。返回二、土壤中有效钼的测定

(硫氰化钾比色法)（一）方法原理（二）反应条件

(三)操作步骤（四）注意事项返回（一）方法原理

在H+%条件下，有KSCN存在下，用SnCl2还原Mo，使Mo还原成五价，使Mo5+与KSCN反应生成橙黄色络合物，其呈色的深浅与Mo的含量成正相关。本法灵敏度高，可测0.04—3ppm的钼，一般测定在0.1—2ppm范围内，颜色可在90分钟内不变。返回（二）反应条件1、酸度：3~6%HCl酸度，最好在5%。酸度低，显色慢，酸度大，颜色不稳定，易褪为黄色溶液。

2、显色剂KSCN：须加过量，应为钼量的104~105倍。否则会形成吸光度低的MoO(SCN)5，使结果偏低。返回下一页3、试剂加入顺序：先加KSCN，后加SnCl2，严格遵守。

否则形成K3(MoC16)、K2(MoOCl5)、K2(MoO2C13)等络合物，当加KSCN时很难再转变成橙黄色的硫氰络合物，而这就降低了溶液的颜色。返回下一页4、干扰离子：铁、铜、钨、铝等。

对于土壤植物中铜、钨和铝等含量很少，不致引起干扰。4、干扰离子：铁、铜、钨、铝等。返回下一页4、干扰离子：铁、铜、钨、铝等。

大量Fe3+存在与CNS-形成红色的硫氰酸铁，但少量铁存在时，加SnCl2还原后，Fe3+被还原成Fe2+，不但不干扰钼的测定，反而会使硫氢酸钼的颜色加深，并可增加五价钼的稳定性。4、干扰离子：铁、铜、钨、铝等。返回下一页4、干扰离子：铁、铜、钨、铝等。

铂的干扰是采用铂器皿时引入的，形成的铂氯酸再被还原呈黄色，故测定钼时应避免使用铂器皿。返回（三）操作步骤1、土壤有效钼的浸提2、土壤有效钼的测定3、标准曲线绘制返回

样品25.00g1、土壤有效钼的浸提蒸干灼烧加水溶解过滤草酸铵——草酸溶液振荡8小时过滤吸滤液200ml瓷蒸发皿电热板高温炉450℃冷却加浓HC1

三角瓶

将浸提液移入分液漏斗中，加NaNO3，摇匀，加KSCN，摇匀，加SnCl2，摇匀，分两次加异戍醇，各摇1分钟，每次静置分层后，放出水相，将二次有机相至离心管离心5分钟，使水滴全部下沉。将有机相倾入具塞试管中，用塞子塞紧。用470nm波长滤光片，在90分钟内比色完毕。

同时作空白试验。

当温度>20℃时，须将比色液浸于冷流水中降温。2、土壤有效钼的测定返回3、标准曲线绘制

吸取1ppm含Mo标准液0，1.0，2.0，4.0，8.0毫升，分别加入5支分液漏斗中，加浓HCl7毫升加水至50毫升，再加入NaNO31毫升摇匀，加1％FeCl31毫升（注5），其余步骤同上，比色测出吸收值。以吸收值A为纵座标，系列标准含Mo0.0，1.0，2.0，4.0，8.0ppm为横座标，绘制标准曲线。返回（四）注意事项测定中，要求用全套玻璃蒸馏器将普通蒸馏水进行重蒸馏，不能用金属蒸馏器进行重蒸馏，因金属中含有少量的钼，而土壤中有效钼一般仅有0.1—0.2ppm，易带来严重污染。并且一切器皿洗涤后都应用重蒸馏水冲洗2—3次。返回下一页（四）注意事项大批的蒸发时，由于蒸发皿较占面积，也可用硬质的150毫升烧杯代替，滤液分二次加入蒸发。返回下一页离心分离微小的水分，这一步骤很重要，因静置时，微小的水漓不易全部很快从有机相中分离出来，结果增强了有机相的浊度，给比色测定带来很大误差。（四）注意事项返回下一页（四）注意事项显色后颜色稳定时间长久，各种资料记载不一，经试验可以稳定90分钟。返回三、土壤中全钼的测定（一）方法原理（二）操作步骤返回（一）方法原理

将土壤用HF—H2SO4处理，加热除去HF及H2SO4后用HCl溶解残渣，或者将土壤加Na2CO3在高温熔融后，溶解于水中，然后同前用硫氰化钾法测定。返回（二）操作步骤

1、HF—H2SO4法：将1.0000克土壤用HF—H2SO4处理，蒸发除去H2SO4后，用HCl溶解残渣(加热5—10分钟)，加10－15毫升水，加浓HCl7毫升，调节体积在50毫升，同前土壤中有效钼的测定，加试剂显色及比色。返回下一页

2、Na2CO3熔融法：将1.0000克土壤与Na2CO3混合后，在铁坩埚(不用铂坩埚，以免铂干扰钼的测定)熔融。加HCl溶解熔融物并中和到pH7，煮沸除去CO2，冷却，加7毫升浓HCl，调节体积至50毫升同上测定Mo。若含Mo量超过10μg时，可直接于水溶液中测定，而不必用有机溶剂提取。返回四、植物中钼的测定（一）硫氰化钾比色法（二）硫氰化钾比色滴定法

返回（一）硫氰化钾比色法

1、方法原理同土壤中有效钼的测定。返回下一页2、操作步骤称5.00—10.00克植物样本，在瓷蒸发皿或石英蒸发皿中于低温初步灰化后移入高温电炉，于550℃完成灰化。用HCl溶解灰分，过滤，将滤液在水浴上小心的蒸发至干，灼烧除去残留的有机物，冷却后用5—7毫升浓HCl溶解残渣，加水使体积约为50毫升。加入1毫升NaNO3摇匀，加20％KSCN3毫升摇匀，再加10％SnCl22毫升，混合均匀。由于植物样品中钼的含量较高，也可以不必用有机试剂提取，直接于水溶液中比色测定。返回（二）硫氰化钾比色滴定法将已灰化好的滤液，使体积约为50毫升。选择色泽相似大小完全相同的两只100毫升烧杯，一只装此待测溶液，另一只加等量的无钼蒸馏水以代替待测液，同样加1毫升NaNO3溶液及20％KSCN溶液3毫升，同样摇匀，再加10％SnCl22毫升，仔细摇匀。然后将两只烧杯并排放于一张白纸上，然后往空白试样中逐滴加入1ppm(即1微克／毫升)钼的标准溶液，不停地搅拌，直至两只烧杯的颜色强度相同为止。必要时可往试液中补加重蒸馏水，以使二杯溶液体积相同，以进行比色。返回第五节土壤和植物中锰的测定一、概述二、土壤中交换性锰的测定三、土壤中易还原态锰的测定四、植物中锰的测定返回一、概述土壤中全锰含量比较丰富，有20—50000ppm，一般在0.1％以下。一般植物含锰量约为10—150ppm，酸性土上的植物含锰量较其它生态类型的植物高，约200—500ppm。返回下一页土壤中的锰包括水溶性锰、交换性锰、易还原态锰、惰性锰及有机络合等多种形态。水溶性和交换态锰是作物最容易吸收利用的锰。各种形态的锰处于动态平衡中，这平衡受土壤通气状况，有机质含量和土壤酸度的影响，尤以土壤酸度影响最大，增加pH，降低锰的有效性，降低pH，则增加锰的有效性。返回下一页有效锰的提取剂可以是1mol/LNH4OAc和NH4OAc加对苯二酚溶液；稀盐酸——硫酸双酸法；磷酸等。提取液中锰可采用ICP-AES、AAS，常用的是KMnO4比色法。返回二、土壤中交换性锰的测定

——比色法（一）方法原理（二）操作步骤返回（一）方法原理

以NH4OAC中的NH4+将土壤胶体上的Mn2+交换下来进入溶液，Mn2+在酸性条件下，用适当强度的氧化剂氧化为红色的MnO4-后进行比色测定。返回下一页锰的氧化可采用高碘酸钾或高硫酸铵。高碘酸钾比色法测定锰的原理，是利用高碘酸钾在热的酸性溶液中，将Mn2+氧化成MnO4-，反应式如下

2Mn2++5IO4－+3H2O2MnO4－+5IO3－+6H+返回下一页以上反应在含有H2SO4、H3PO4，H2SiO3的酸性溶液中进行很快。当锰的浓度小时，须酸度为2mol/l，锰含量增高后须3.5mol/l的酸度。但酸度过高，紫色又将减褪而具微黄色。本法测定范围在0.1—8ppm。返回下一页溶液中含有Fe2+、硫化物、亚硝酸盐、溴化物、氯化物、碘化物、草酸盐以及其它的还原性物质，则须事先加HNO3或HNO3和H2SO4的混合酸蒸发，以去除或分解这些物质。当有大量三价铁时，则可加入磷酸，H3PO4能与Fe3+结合成无色的络合物〔Fe（PO4）2〕3-，从而防止过碘酸高铁的沉淀。返回下一页高硫酸铵同高碘酸钾同样亦可作为氧化剂使锰显色，其与高碘酸钾不同之处，即须加AgNO3为接触剂。本法的优点是更适于含锰量低时(5—50微克)显色迅速。返回（二）操作步骤1、称取土壤样品10.00克，加1mol/lNH4OAC溶液l00毫升，在振荡机上摇动30分钟。以后在6小时内间歇摇动，过滤于干三角瓶中。返回下一页2、吸取滤液20—50毫升（约含锰0.01—0.3毫克，即使在50毫升容量瓶中显色时锰的浓度在0.2—6ppm范围内）放入100毫升烧杯中，在电热板上蒸干。待NH4OAC烟雾不再发生为止。取下烧杯放冷，加浓HNO35毫升和30％H2O22毫升，加盖表面皿后于水浴上加热30分钟，以氧化有机质。然后取下表面皿蒸发溶液使干，加水20毫升，浓HNO32毫升，85％H3PO42毫升和KIO40.3克，加盖再在电热板上加热煮沸5分钟，使完全显色，通过小漏斗倒入50毫升容量瓶中，并用少量水洗净烧杯，冷却后，定容混匀后在540nm波长下进行比色测定。返回下一页绘制标准曲线吸取20ppm标准锰液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，浓HNO32毫升，85％H3PO42毫升KIO40.3克各试剂后加热显色。定容。制得含锰1、2、4、6、8ppm标准溶液。用540nm滤光片测得吸收值后绘制标准曲线。返回三、土壤中易还原态锰的测定

——比色法（一）方法原理（二）操作步骤返回（一）方法原理原理同交换性锰返回（二）操作步骤将已测定交换性锰的土壤样品移入原三角瓶中，加1mol/lNH4OAC+0.2％对苯二酚溶液100毫升，放置6小时，并不断摇动悬浮液以使完全平衡，然后过滤于干的三角瓶中。吸取10—20毫升滤液(同上要求含锰约0.01—0.3毫克范围内)于烧杯中，加入浓HNO310毫升，蒸发至干以破坏对苯二酚等还原性物质，以下加试剂显色与交换性锰测定相同。返回四、植物中锰的测定（一）方法原理（二）操作步骤（三）注意事项返回（一）方法原理原理同土壤中交换性锰返回1、干灰化法

称取经烘干磨细植物样品5.000克，置于瓷坩埚中，先在低温下炭化，然后将瓷蒸发皿放高温炉中，在550℃一600℃温度灼烧至得到白色的灰分。冷却后加数滴浓HNO3润湿灰分，加水1—2毫升，加热溶解，再加入1：1H2SO41—2毫升，蒸发至冒白烟。将蒸发皿中沉淀溶解于水，然后洗入50毫升容量瓶中，若有少量沉淀则滤入容量瓶，滤纸须预先用0.05mol/l硫酸洗净，滤纸上的沉淀用少量0.05mol/lH2SO4洗涤。以下可用高碘酸钾比色法测锰(见土壤交换性锰的测定步骤)。（二）操作步骤返回下一页2、湿灰化法称取2.5克经烘干磨细的植物样品放入250毫升开氏瓶中，加浓HNO32毫升，60％过氯酸1毫升和浓硫酸5毫升，混合均匀后在电炉上加热，至开始出现棕色烟雾后移下开氏瓶。放置15分钟左右使剧烈反应停止，继续加热到出现H2SO4的白色烟。待溶液清亮后继续加热2—3分钟，放冷。仔细地洗入50毫升容量瓶中，加85％H3PO42毫升，加水使约达45—47毫升，然后加入KIO40.3克，于水浴上煮沸显色（也可用高硫酸铵法）。冷却，定容后用540nm滤光片进行比色测定，同时配制系列标准溶液，绘制标准曲线。返回（三）注意事项

当样品中含钙较多时，则不加硫酸，而将残留物蒸干2—3次，而且每次加入少量硝酸。返回下一页

若在酸溶液中不溶解的沉淀量相当大时，则须加HF酸处理。为此加数毫升HF及数滴硫酸，而将混合酸蒸发至H2SO4蒸气出现，溶解残留物于少量稀H2SO4中，将溶液过滤入50毫升容量瓶中，而在此溶液中测定锰。返回第六节土壤和植物中铁的测定一、概述二、土壤中有效铁的测定三、石灰性土壤中有效铁的测定（一）四、石灰性土壤中有效铁的测定（二）五、植物中铁的测定返回一、概述土壤中有效铁的含量不一，在石灰性土壤中有效铁含量只有几个mg/kg，往往不能满足作物需要而出现缺铁症状。植物中含铁量约在7一1300ppm，通常在100—500ppm，但钙质土和盐渍土上植物的含铁量(200—500ppm)一般可较酸性土稍高一些。返回下一页浸出液中微量铁的测定方法较多，有邻啡啰啉比色法，α—α联吡啶比色法，以及氢硫基醋酸的比色法和原子吸收分光光度法。返回二、土壤中有效铁的测定（一）方法原理（二）操作步骤（三）注意事项返回（一）方法原理用1mol/lNH4OAC（pH4.8）浸提土壤中有效铁，用邻啡啰啉比色法测定。邻啡啰啉为与亚铁反应，生成[(C12H8N2)3Fe]2+红色稳定的络合物，在含铁量为0.1—6ppm范围内符合比尔定律。返回（二）操作步骤1、称取12.5克风干土壤放入250毫升三角瓶中，加入NH4OAC浸提剂50毫升，加上塞子，置振荡机上摇动30分钟，每次作不加土而加其它试剂的空白试验。2、过滤或离心得到澄清的滤液，吸取此清液10毫升二份放入比色管中，将第一管中加入10％盐酸羟胺2毫升，混合均匀，再加入邻啡啰啉试剂2毫升，在第二管中加入10％盐酸羟胺2毫升及水2毫升。返回下一页3、将未加邻啡啰啉试剂的溶液于光电比色计或分光光度计上用510nm波长测定之。将此作为100％透光度即在零点上。然后将已加显色剂试管的溶液在比色计上读取吸收值。从标准曲线上查得Feppm数，计算得到土壤中含有效铁量。（二）操作步骤返回下一页标准曲线的绘制取6只50毫升容量瓶，分别用吸管加入0、5、10、15、20、25毫升的10ppm铁标准溶液，然后各加10％盐酸羟胺溶液4毫升，摇匀，加邻啡啰啉试剂4毫升，滴加1NNaOAc直至鲜亮橙红色或红色出现，再加入1mol/lNaOAC5毫升加水至刻度摇匀，此即为0，1，2，3，4，5ppm系列标准铁溶液。将上述溶液移入比色杯中，用5tOnm波长测定之。用空白调节透光度为100％，读取系列标准铁溶液的吸收值，绘制标准曲线。返回（三）注意事项1、首先须加入盐酸羟胺为还原剂，将铁还原为二价亚铁(Fe2+)。

2、颜色稳定须于pH2—9范围内，但当有大量钙、磷离子时，为防CaHPO4·2H2O沉淀的形成，最好在偏酸的pH条件下显色。返回下一页3、测定微量的铁，必须作空白试验，因许多试剂以及仪器皆极易污染铁元素，所以须有空白试验，较为准确。（三）注意事项返回三、石灰性土壤中有效铁的测定（一）（一）方法原理（二）操作步骤返回（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螯合剂与土壤中金属离子产生螯合平衡。加入CaCl2减小土壤中CaCO3的溶解度。浸提液中加入TEA缓冲液控制pH值，用以防止过量的铁和锰溶解。DTPA浸提剂可浸出土壤有效铁在0.1—10ppm范围内，浸出后用原子吸收法测定，也可用邻啡啰啉比色法测定。返回（二）操作步骤称取风干、经磨细过20目筛孔的土壤1.0000—2.0000克，放入150毫升三角瓶中，加DTPA浸提剂20毫升，在振荡机上摇动2小时(振荡速度180次／分)，过滤于干净瓶中，滤液中铁用邻啡啰啉比色法测定或用原子吸收法测定。返回四、石灰性土壤中有效铁的测定（二）

（氢硫基醋酸浸提及显色比色测定法）

（一）方法原理（二）操作步骤返回（一）方法原理石灰性土壤中有效铁用氢硫基醋酸浸提，其可与土壤中大部分的可溶性铁反应，包括磷酸高铁，新生成的Fe(OH)3和腐殖质中铁，然后在氢氧化铵碱性条件下，铁与氢硫基醋酸生成紫红色络合物，颜色与pH试剂浓度无关，并可稳定6小时，根据所生成颜色，进行比色测定，此中氢硫基醋酸(又称乙硫醋酸)既是浸提剂又是显色剂。返回（二）操作步骤称取1.000克风干土壤于三角瓶或大试管中，加(1：50)含CaCO3的氢硫基醋酸浸提剂10毫升，加塞，用力摇2—3秒钟，继续轻轻摇动1分钟，立即过滤。吸取滤液5毫升于50毫升容量瓶中，加水20毫升，加(1：10)氢硫基醋酸显色剂1毫升和浓NH4OH5—6滴，定容。混合均匀后比色，使用540nm滤光片进行比色。标准曲线的绘制：分别吸取含铁5，10，20，30，40，60ppm的标准溶液1毫升。按上述步骤比色得铁标准曲线，其浓度分别为0.1，0.2，0.4，0.8