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FJA-1工作站與分光光度計聯用測定土壤中磷
閱讀：3512 發布時間：2007-4-18
FJA-1工作站與分光光度計聯用測定土壤中磷 張連第 （中科院南京土壤研究所）一、 土壤全磷的測定 1． 分析意義及方法選擇土壤全磷含量即磷的總貯量，大部分以遲效態存在，土壤有效磷與全磷含量并不相關，全磷含量高時并不顯示磷素供應充足，而土壤全磷量低于某一水平（P2O5在0.05—0.10%以下）時，則往往意味著磷素供應不足。土壤全磷測定，首先要求把土壤中無機磷全部溶解，同時把有機磷氧化成無機磷，使均成正磷酸鹽進入溶液，然后對溶液中磷進行定量測定。所以土壤中全磷的分析一般分為樣品分解和溶液中磷的測定兩步。土壤全磷樣品分解方法較多，一般分為堿熔和酸溶兩大類，堿熔又有Na2CO3和NaOH兩種，Na2CO3融熔溫度高（920℃）分解*，是全磷分解的經典標準方法，可以作為仲裁方法，但融熔時需用鉑坩堝，一般不適于常規分析，NaOH融熔法分解亦較*，接近Na2CO3法，不需很高的溫度（720℃），可在銀或鎳質坩堝中融熔，所得溶液可同時測定全磷和全鉀。酸溶法也有H2SO4—HClO4法和HF—HClO4法，H2SO4—HClO4法對鈣質上分解率較高，對酸性土分解不易*，分解率在97%左右，HF—HClO4法亦稱酸的全分解法，可在鉑或聚四氟乙烯坩堝中進行，其特點是溶液中引入其他鹽類元素較少，溶液組成分簡單，適于全磷全鉀及其他元素的系統分析。以上分解方法各有利弊，可根據要求及條件選用。溶液中磷的測定方法也較多，一般有重量法，容量法和比色法，隨著儀器分析發展，目前一般多用比色法，比色法又有鉬黃法和鉬藍法，釩鉬黃法適應濃度高范圍廣，靈敏度較低，多用于植物、肥料等含磷較高的樣品分析。鉬藍法根據還原劑不同又可分為氯化亞錫還原、抗壞血酸還原及1、2、4有機酸還原法等。氯化亞錫還原法雖然靈敏度較高，但對顯色酸度、溫度、時間等要求都較嚴格，1、2、4酸法也很少有人應用，現在多采用鉬酸銨酒石酸銻鉀抗壞血酸法測定磷，簡稱鉬銻抗比色法。為了與土壤全鉀前處理相一致這里介紹的是，用HF—HClO4酸溶、鉬銻抗顯色，應用FJA-1型常規分析儀器工作站與分光光度計聯用，比色法測定土壤全磷。 2． 方法要點在高溫條件下，土壤中含磷礦物及有機磷化合物，經HF和HClO4分解，然后用過量的酸溶解，溶液中磷酸鹽在適宜的條件下，經鉬銻抗顯色成磷鉬藍，用分光光度計比色，由溶液的透光度計算磷的含量。 式中，ρ為根據透光度在標準曲線上查得的溶液中P的濃度；V為顯色后定容體積（mL）；ts為分取倍數是樣品制備體積與顯色時吸取體積之比；106為將微克換算成克；100為換算成百分數；m為樣品的質量(g)。 以往通常都是將顯色后的溶液用手工倒入分光光度計的比色槽中逐個比色，讀取透光度或消光度，在標準曲線上查出濃度，再計算成百分含量。 這里采用*動比色皿代替721型或722型等分光光度計的比色槽，使顯色后的溶液在流經流動比色皿中進行比色FJA-1型工作站采入透光度讀數后，自動計算并打印出樣品含磷百分數。這樣不但減輕繁雜的比色手續，大大提高分析速度（比原手工分析提高十多倍），又避免由于各比色管之間的差異以及人工劃曲線查曲線帶來的分析誤差，提高了分析精度，也可避免因操作不慎溶液濺灑污染比色計。 3 試劑及儀器設備 (1) HF（GB620—77）分析純試劑； (2) HClO4（GB623—77）分析純試劑；鉬銻貯存液：濃H2SO4（GB625—77）153mL緩緩倒入約400mL蒸餾水中攪勻冷卻，10g鉬酸銨[（NH4）6MO7O24·4H2O]溶于300mL 60℃蒸餾水中，然后將H2SO4溶液倒入鉬酸銨溶液中，再加100mL0.5%酒石酸銻鉀溶液，zui后稀釋到一升。 (3) 鉬銻抗顯色劑；1.5g抗壞血酸溶于100mL鉬銻貯存液中，隨用隨配。 (4) 二硝酚指示劑；0.2g2，6—二硝基酚或2，4—二硝基酚溶于100mL蒸餾水中； (5) 磷標準溶液：準確稱取105℃烘干的分析純磷酸二氫鉀（KH2PO4）0.4390g，溶于200mL蒸餾水中加濃H2SO45mL，移入1000mL容量瓶中用蒸餾水定容，此為100mg/L P溶液，再稀釋20倍為5mg/L P標準溶液。 (6) 聚四氟乙烯坩堝； (7) 電爐； (8) 721型分光光度計，1cm流動比色皿及簡易閥。 (9) FJA-1型常規分析儀器工作站（中科院南京土壤所技術服務中心研制）。 (10) 分光光度法應用程序（中科院南京土壤所技術服務中心提供） 4分析過程（1）樣品前處理稱取通過100號篩孔土壤0.2克左右，放入聚四氟乙稀（或鉑坩堝）坩堝中，加少量蒸餾水潤濕土樣，加3mL HClO4試劑，再加HF5mL，在電爐上低溫消化，至HClO4大量發煙時取下稍冷，如溶液沒有變清可補加HF5mL繼續消化，直至溶液清亮，將HCLO4蒸干，再沿坩堝壁加1mLHClO4蒸干以趕去HF，整個消化過程在通風櫥中進行，zui后用1:1HCl 1mL溶解殘渣并用蒸餾水洗入50mL容量瓶中，定容搖勻（此溶液也可以供測全鉀用）。吸取清液5mL于50mL容量瓶中，加蒸餾水至30mL左右，加二硝基酚指示劑1滴，用氫氧化鈉溶液及稀H2SO4反復調節至溶液顯微黃色，加入5mL鉬銻抗顯色劑定容搖勻，同樣方法做含P0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mg/L標準系列溶液。（2）FJA-1型工作站與分光光度計聯用的操作顯色好的溶液30分鐘后，溶液流經流動比色皿（2cm流動比色皿或1cm流動比色皿）進行比色（選用波長700nm）。分光光度法程序啟動后，首先進行人機對話，輸入必要的參數、測量方式和比色條件。在作樣品分析時，不再輸入上述參數。然后逐個測定標準系列溶液，FJA-1型工作站采集相應的讀數，然后用線性回歸或二次多項式擬合求出標準曲線方程的截距、斜率及相關系數。完成儀器標準化以后，啟動樣品測定程序，逐個輸入樣品號并流動測定樣品，讀數穩定后采入計算機，隨即打印出樣品號與溶液的濃度值，所有樣品溶液濃度測定完畢后，再啟動計算程序輸入換算因數及每個樣品重量，計算并打印出樣品含磷百分數分析結果。 5 結果與討論表1的結果是用FJA-1型工作站與分光光度計聯用流動比色和手工比色法分別對同一顯色溶液各作10次測定的結果，表2是用FJA-1型工作站與分光光度計聯用流動比色法和手工比色法，對土壤全磷同一消化液分別測定分析結果，根據實驗結果表明，本法具有較高的測定精度和較好的重現性，在溶液含P 0.3mg/L時本法測定變異系數為0.57，小于手工法的3.76。從表2中也可看出，兩種方法測定結果在允許誤差（0.005%）范圍以內。*適用于土壤全磷的常規分析。由于采用二次多項式擬合標準曲線，在一定范圍內避免了由于化學或物理因素造成的誤差。表1. 分光光度計與FJA-1型工作站聯用法和人工法對磷顯色液測定比較分光光度計與FJA-1型工作站聯用法 人工測定法次數 讀數（T） mg/L 讀數（T） mg/L 1 365.0 0.289 36.5 0.28 2 362.8 0.2912 36.0 0.29 3 363.2 0.2909 37.0 0.27 4 361.0 0.2927 36.0 0.29 5 366.9 0.288 37.0 0.27 6 360 0.2936 35.5 0.30 7 362.9 0.2912 36.5 0.28 8 363.8 0.2906 37.0 0.27 9 361.3 0.2924 36.5 0.28 10 363.8 0.2905 37.0 0.27 平均值X 0.291 0.280 標準差SX 0.0017 0.0105 變異系數CV% 0.57 3.76 表2 FJA-1型工作站法與人工法測定土壤全磷比較樣品號 FJA-1型工作站法 人工法 1 0.058 0.057 2 0.105 0.103 3 0.088 0.090 二 土壤有效磷的測定：土壤有效磷是指能被作物當季吸收利用的磷素，測定土壤有效磷是合理施用磷肥的重要依據。也和全磷一樣，分為提取和測定兩步，提取劑的選擇根據土壤性質而定，現在一般多用0.5 mol/L NaHCO3法，它特別適用于石灰性土壤，也可用于中性及酸性水稻土。對于強酸性土壤，也有用0.03 mol/L NH4F—0.025M HCl提取法及0.025 mol/L H2SO4—0.05 mol/L HCL提取法的，不同提取劑各有特點，提取量也不相同，對各自測定結果的評價和應用也不同。只有用同一方法在相同條件下測定的結果才有相對比較的意義。因此，在報告有效磷分析結果時必須同時注明所用方法及測定條件（如提取溫度、振蕩或浸提時間，液土比例等）。可以根據土壤性質，測定目的要求，及實驗室條件。選用浸提方法。浸提液中的磷的測定，同全磷測定一樣，用鉬銻抗法顯色，用FJA-1型工作站與分光光度計聯用流動比色法進行測定。 參考文獻【1】中國科學院南京土壤所，土壤理化分析，上海科技出版社，1978 【2】方建安，王敖生，楊坤璽分析儀器（2）（26）1989 【3】中國土壤學會農化分析專業委員會，土壤農業化學常規分析方法，科學出版社，1983。