植物灰分中各营养元素的测定.docx

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植物灰分中各营养元素的测定

植物氮的测定

待测液制备方法：

1.开氏消化2.硫酸-双氧水法

测定方法：

1.蒸馏法2.纳氏比色法3.靛酚蓝比色法4.碱解扩散法（康惠皿法）5.氨气敏电极法6.甲醛法。

植物磷的测定

待测液制备方法：

1.硫酸-双氧水2.硫酸-高氯酸。

测定方法：

1.钼蓝比色法2.钼黄比色法。

植物钾的测定

待测液制备方法：

1.硫酸-双氧水2.硫酸-高氯酸3.灰化法4.6M盐酸浸提法。

测定方法——火焰光度法。

测定法精密量取供试品2ml，置50ml量瓶中，用水稀释至刻度，即为供试品溶液。

按火焰光度法（附录IID）测定，在769nm波长处测定供试品溶液的发光强度。

另精密称取于110℃干燥至恒重的氯化钾0.056g，置500ml量瓶中，用水稀释至刻度，再精密量取该溶液1.0ml,2.0ml,3.0ml,4.0ml,5.0ml,分别置50ml量瓶中，用水稀释至刻度，制成0.03mmol/l，0.06mmol/l，0.09mmol/l，0.12mmol/l，0.15mmol/l的系列标准钾溶液，同法操作。

用系列标准钾溶液的浓度对其相应的发光强度作直线回归处理，将供试品溶液发光强度带入回归方程，求得供试品溶液钾离子浓度为（mmol/l），再乘以供试品的稀释倍数（25），计算出供试品钾离子含量（mmol/l）。

植物钙、镁的测定

待测液制备方法：

1.硫酸-双氧水2.硫酸-高氯酸3.灰化法4.硝酸-高氯酸-盐酸

测定方法：

1.AAs法（注意阴离子的干扰）2.ICP法3.EDTA络合滴定法。

植物硼的测定

待测液制备方法：

灰化法或碱熔法

测定方法：

1.甲亚胺比色法2.姜黄素比色法3.邻二杂菲镉缔合/硝基苯萃取原子吸收法

硼的测定——邻二杂菲镉缔合/硝基苯萃取原子吸收法

1、方法原理硼虽可用无火焰-AAS法测定，但在石墨炉中易形成碳化硼难于原子化而降低了其测定的灵敏度。

在硫酸的介质中，用氟化铵将样品消解液中的BO33-转化为BF4-，然后使之与Cd（phen）32+[三（1,10含邻二氮菲）镉]离子缔合，反应如下：

以硝基苯萃取，在空气-乙炔火焰中，用AAS法测定镉的含量从而间接测定硼的含量。

2、试剂Cd（phen）32+溶液：

取2mg/mLCd2+和5mg/mL邻二氮菲配成100mL溶液；500mg/LKBF4溶液液和1.25mol/LNH4F溶液；1/15mol/LKH2PO41/15molNa2HPO4缓冲溶液（pH=4.9）

3、操作称植物样1~2g至消化杯，加浓硝酸15mL,高氯酸2mL，稳定剂高锰酸钾0.01g，微波消解制成待测液。

取适量待测液加1.25mol/LNH4F溶液和浓硫酸各5mL，80℃加热30min，置于分液漏斗中，加入pH=4.9缓冲液10mL，摇1min，加Cd（phen）32+溶液0.7mL充分混合，用硝基苯5mL萃取3min，取有机相于228.2nm处AAS测定镉，然后计算硼的含量。

3、方法评述可用MIBK、三氯甲烷或乙酰丙酮等作为萃取剂；对植物样品消解处理后的常见离子进行实验表明，因萃取体系控制pH值在5.0左右，Al3+、Fe3+大部分沉淀分离；Na+、K+、Ca2+、Mg2+也不能取代Cd（phen）32+中的Cd，因而很难进入有机相中；F-、C1-、NO3-、ClO4-、SO42-、C032-、PO43-等虽有与Cd（phen）32+缔合趋势，但在萃取条件下，络离子的空间构型迫使变形性大,不易与Cd（phen）32+缔合，或优先进入有机相，致使共存离子达不到干扰。

测定有机相中的吸光度，硼的特征浓度为0.016?

g/mL／1％，线性范围是0.005-1.20μg/mL。

硼的测定——荧光法硼荧光分析多在强酸介质或有机介质中进行，且灵敏度和选择性不够理想，有的反应时间较长、试剂稳定性差。

方法原理：

在近中性的水介质中，2-[（5′-甲基-2′-胂酸基苯）偶氮]-1,8-二羟基-3,6-萘二磺酸（简称5-MAsA-I）与硼形成在紫外光区强荧光物质，络合反应时间短（3～5min形成），试剂及络合物稳定时间长、选择性和灵敏度均较好，可直接植物样品中微量硼的测定。

水定容,于λex=235nm，λem=367nm处,测定溶液的荧光强度。

操作步骤在25mL比色管中依次加入0.5mmol/L荧光试剂（5-MAsA-I,水溶液）2.0mL，pH6.7的磷酸氢二钠-磷酸氢二钾缓冲溶液5.0mL和一定量的标准硼溶液或样品试液，以二次蒸馏水定容，于λex=235nm，λem=367nm处,测定溶液的荧光强度。

测定的要点1.酸度对荧光强度的影响：

在pH6.7的磷酸氢二钠-磷酸二氢钾为反应的缓冲介质，络合物在pH6.3～7.3范围内,荧光强度最大且稳定。

缓冲剂用量的影响：

缓冲剂用量在3～7mL范围内,荧光值基本不变。

荧光试剂用量：

不足则反应不完全,过大则荧光猝熄灭，在试验条件下,在1～3mL范围内荧光强度基本不变。

荧光配合物稳定性：

3～5min完成反应且至少稳定5h。

络合物组成比为B∶R=1∶2。

线性范围：

0~2ppm。

植物锰的测定

待测液制备方法：

1.灰化法2.酸溶法。

测定方法：

AAs法或ICP法；高锰酸钾比色法。

一、方法原理：

在酸性溶液中，加热煮沸条件下，用强氧化剂将二价锰氧化为MnO4-，溶液显紫红色，在一定范围内颜色深度与锰的含量成正比，可直接比色测定.反应:

2Mn2++5IO4-+3H20→2Mn04－+5I03-+6H+吸收峰在540nm，测定范围0.6～25ppm

二、试剂：

1．KIO4，分析纯

2．H3P04（85％）,HN03，H2S04，HCl04

3．H202

4．1mol/lNH4OAc（pH7）：

冰醋酸57ml，溶于400ml水，加入69ml浓氨水，加水至950ml，用HOAe或NH4OH调pH7.0（用酸度计），加水至1000ml;

5．1mol/l中性NH4OAc—对苯二酚溶液：

100m11mol/l中性NH4OAc溶液中溶解0.2g对苯二酚，用前加人。

6．锰标准溶液：

0.4060gMnS04•4H20（分析纯或优级纯）溶于水，加lml浓H2SO4，定容为1000ml，此液含Mn为100ppm.

三、仪器：

振荡机、

721分光光度计。

四、操作步骤:

（一）样品待测液制备：

A1、土壤代换态Mn：

取lmm风干土样5.0g→三角瓶中，加入1mol/l中性NH4OAc50ml，塞紧，振荡30分钟，再放置和间或振荡6小时，过滤，得滤液。

取滤液25ml呻100ml烧杯中，小心加热蒸干，加浓HN032ml，H2022ml，水浴加热30分钟，再蒸发至干，用20ml水溶解，待测。

A2、土壤易还原态Mn：

取1mm风干土5.0g，加1mol/lNH40Ac—0.2％对苯二酚提取液50ml

，同土壤代换态Mn的操作步骤进行。

B、植物中的Mn：

①湿消化：

取磨碎的植物样1～2g加入开氏瓶中，加混合酸（HN03：

H2S04：

HCl0=5：

2：

1）8ml，加热消化,至冒白烟；如不清，再加少量HCl04消化，至清亮后，再热5分钟，冷却，用20ml水稀释，冷却后转入50ml容量瓶中，用水定容，澄清或过滤后取滤液测定，也可以直接将开氏瓶中消化液用水转入烧杯中测定。

②干灰化法：

称取样品1～2g，放人瓷坩埚中，在电炉上炭化至无烟。

移人马福炉中，5500C灰化至无黑色。

取出加3ml水，加2mll:

1HN03溶解灰分，移入50ml容量瓶，水洗净坩埚，

洗液并入容量瓶中，水定容，澄清或过滤后取溶液测定。

（二）显色测定：

1．在盛有待测液的烧杯中（如样品处理时已转入50ml容量瓶定容，则吸取10～25ml溶液或滤液至lOOml烧杯中进行显色测定），加入HN032ml，H3PO55ml.

2．加入KI040.3g，盖上表面皿，加热至沸，小火微沸5～10分钟，使显色，再加水至体积约为40ml，继续加热15～20分钟，使显色完全，冷却。

3．显色液转入50ml容量瓶，洗净烧杯，用水定容后，比色测定，波长540nm。

由标准曲线上查得溶液Mn浓度（ppm）。

标准曲线绘制：

分别吸取Mn标准溶液（100ppm）0、l、2、3、4、5ml置于lOOml烧杯中，分别加水20～15ml，

然后同样晶显色测定操作步骤进行，所得比色溶液Mn浓度为0、2、4、6、8、lOppm，用Mn浓度（ppm）为横轴，吸光度A为纵轴，作曲线。

五、计算：

土壤Mn（ppm）=（查得ppm×50×50）/（5×25）=ppm×20

植物Mn（ppm）=（比色查得ppm×50）/W

式中W为植物样重；如先定容为50ml；再吸取Vml（10～25m1）测定，则计算式为：

（ppm×50×50）/（W×V）

土壤易还原态锰含量应将测定值减去代换态锰的测定值。

六、注意事项：

1．测土壤有效Mn用新鲜土样为好（同时测水份），因为土样经风干，代换Mn含量增加，但对大批样及距离分析室远的样品，用鲜样测有困难，所以也常用风干样测。

2.植物样用酸消化时，消化和溶解都不要用HCl，用HCl04消化最后也要加热除去C1—,C1-会使MnO4-还原。

如用干灰化法处理植物样，温度不应高于550OC，不能用HCl溶解灰分（可用HN03），对含硅多的样品，少用或不用干灰化处理，避免生成硅酸盐吸附较多的Mn.

3.显色溶液酸度要求2～3mol/l，Mn含量低，酸度可稍小些，但不应低于1.5mol/l，否则显色慢，泛黄；Mn含量高时，酸度也应高些，但也不可过高，不应超过3.5mol/l，否则颜色不稳定；易褪色。

4.还原物质会与作用而使之褪色,所以待测液中不应有有机物、Fe2+、Cl-等.土样浸提溶液要先用和煮沸氧化去除有机物,氧化、等.因为单用NH03可能生成Mn02或别的难溶锰盐，所以要同时加H202氧化，但多余的H2O2必须，加热除去，否则H202也会与KMn04作用而使之还原。

5．因为Fe3+有颜色，会干扰比色测定，、而且Fe3+会与IO4-作用生成沉淀，所以加入较多的H3P04与Fe3+络合生成无色的[Fe（PO4）2]3-，避免Fe3+的干扰,H3PO4对显色有好的作用，而显色溶液对磷酸浓度的要求不严。

6，加热煮沸时间要充足，使显色完全，颜色不加深为止。

可以煮沸几分钟，加热（不沸）30分钟，所生成的颜色可以长时间稳定。

7。

KIO4：

必须过量，用质量好的（分析纯、未受潮的），否则显色慢或不易显色。

如果无KI04，也可用高硫酸铵[（NH4）2S208]，以AgN03作接触剂，显色快，加热1分钟即可。

8.一般50ml溶液中含Mn0.1～lmg是可以的。

如含Mn过高，应将待测液稀释定容后，少

取一些溶液进行测定。

否则在Mn浓度高时，可能生成高碘酸锰或碘酸锰沉定。

植物铜、锌的测定

待测液制备方法：

灰化法；酸溶法。

测定方法：

AAs法或ICP法；

植物钼的测定

待测液制备方法：

灰化法。

测定方法：

硫氰酸比色法；极谱法；无火焰AAs法或ICP法；二甲氧基经基苯基荧光酮光度法

钼的测定——二甲氧基羟基苯基荧光酮光度法方法原理：

表面活性剂2,3,7—三羟基荧光酮类试剂（如水杨基荧光酮、苯基荧光酮、二溴苯基荧光酮、二溴羟基苯基荧光酮、邻羟基萘基荧光酮等）与钼形成配合物，其显色反应灵敏度较高，选择性较好，可用光度法测定钼的含量。

荧光酮试剂——二甲氧基羟基苯基荧光酮（DMH—PF），学名是2,3,7-三羟基-9（3,5-二甲氧基-4-羟基）苯基荧光酮，其结构式为：

并利用Mo6+-DMH-PF-Tritonx-100三元体系，形成与钼的显色反应，建立了测定痕量钼的方法。

在硫磷混酸（H2SO4酸度0.04l-0.086mol/L）介质中，形成钼/试剂=1：

1的红色配合物，最大吸收锋526nm，表观摩尔吸光系数为1.25×10mol/L/cm，钼含量在0-8μg/25m1范围内符合比耳定律。

反应的选择性较其他荧光酮试剂有所改善，特别是三价铁的允许量可高达175mg/mL，而且钒、钨、钴等的允许量也有所提高。

方法简便、快速、准确，用于样品中钼的测定获得满意结果。

仪器与试剂722型分光光度计硫磷混酸溶液：

分别取硫酸24mL，磷酸80mL，用水稀至500m1。

0.4g/L，称取DMH—PF0.0400g，加3mol/LH2SO47mL，乙醇20m1搅拌溶解，加少许乙醇稀释移至100mL容量瓶中，用95％乙醇定容。

二甲氧基羟基苯基荧光酮（DMH-PF）溶液：

50g/Ltritonx-100溶液。

操作步骤称取适量植物样品，加浓HNO310ml浸泡24h后低温消解至剧烈反应完毕，再加硝酸-高氯酸混酸（2：

1）10-15mL，蒸至近干，用稀NaOH调pH近中性后，定容得待测液。

移取一定量待测液（钼＜8μg）于25mL容量瓶中，依次加入硫磷混酸溶液2.0mL，50g/Ltritonx100溶液5.0m1，DMH-PF溶液2mL，水定容，以试剂空白为参比，用1cm比色皿，于分光光度计526nm波长处测定吸光度。

方法评述酸度试验用硝酸、盐酸、硫酸和磷酸体系，Mo6+-DMH-PF-Tritonx-100的显色反应均可进行，但单独使用少量磷酸时，试剂空白稳定性欠佳，20min后溶液颜色加深且出现浑浊现象。

适宜H+为0.07mol/L。

显色时间及配合物的稳定性与DMH—PF立即显色，体系的吸光度即达最大且恒定，至少24h内无明显变化。

配合物的组成：

Mo：

DMH-PF＝1：

1。

干扰试验当测定误差不超过土5%时，以下离子的允许量（以mg计）为：

NO3-（410），SO42-（250），Fe3+（175），C1-（150），K+（55），Na+、NH4+（50），Zn2+（45），Cu2+（30），柠檬酸（25），酒石酸（20），Mn2+（12），Mg2+、Ni+（10）、A13+（7）、草酸（0．5）。

植物硫的测定

2.2实验原理

植物样品在充满氧气和高温条件下燃烧，分解出来的硫被过氧化氢氧化成硫酸根，在微酸条件下，加起浊剂（BaCl2），硫酸根与钡离子生成微细的硫酸钡胶体微粒悬浮于溶液中，使溶液混浊，其混浊度与溶液中硫酸根的含量成正比，可见光电比色计进行比浊。

2.3实验试剂与仪器

 2.3.1实验试剂

 硫酸钠、氯化钠、浓盐酸、甘油、95%的乙醇、氯化钡、过氧化氢（以上试剂均为分析纯）

配制溶液过程如下:

1.硫酸盐标准溶液：

称取0.1480g烘干的Na2SO4（AR）移入100mL容量瓶中，加重蒸水至刻度，摇匀，此溶液1.00mL=1.00mg硫酸根。

再取25mL此溶液于250mL容量瓶中，并稀释10倍，即每1.00mL=0.1mg硫酸根。

2.稳定剂：

称取15g氯化纳（AR）溶于60mL水中，加6mL浓盐酸，17mL甘油和20mL95%的乙醇，混合均匀。

3.氯化钡：

筛取80目-100目分析BaCl2晶体，在粗天平上称取0.2g，包好备用。

4.1：

4过氧化氢：

1份30%过氧化氢溶于4份重蒸水中，用时现配。

2.3.2实验仪器

 1.氧气钢瓶及500mL磨口瓶、500ml碘量瓶或具磨口塞的硬质三角瓶，特制瓶塞塞下端焊接0.5-0.8cm的白金丝（亦可用6%过氧化氢淬火3次-4次的镍铬丝或电热丝代替），下端编制成式样筐。

 2.分光光度计、电磁搅拌器。

 3.漏斗、量筒、烧杯、搅拌棒等。

2.3.3实验样品

采集植物样品，前处理方法为：

洗净晾干，并于60℃-70℃烘箱烘4h，磨碎过60目筛，放塑料袋备用。

2.4.1实验步骤

标准曲线绘制

按下表制备不同浓度标准列管。

表1.标准溶液的配制

以上各管加2.5mL稳定剂，用玻璃棒搅匀后，加0.2gBaCl2，在电磁

搅拌器上搅拌1min，静置30min，在分光光度计上用420nm波长，1cm比

色皿进行比浊。

然后以光密度为纵坐标，已知硫酸根浓度为横坐标，绘制标准曲线。

2.4.2样品测定

 将定量滤纸剪成4.5cm×5cm的小块，折好后，称取0.09g左右试样于滤纸中央，包折后，紧夹在小筐中，碘量瓶中加重蒸水10mL，过氧化氢1：

4浓度）0.5mL，通氧2min后，点燃滤纸包尾部，立即插入瓶中，轻按瓶塞，将瓶倾斜并轻轻转动，燃烧完毕后，静置30min-40min，至瓶内无烟雾时，打开瓶塞，用吸管吸20mL重蒸水冲洗瓶塞、瓶壁及试样筐，过滤于100mL小烧杯中，再用17mL重蒸水冲洗碘量瓶，过滤。

在滤液中加2.5mL稳定剂，用玻璃棒搅匀后，加0.2gBaCl2，在电磁搅拌器上搅拌1min，静置30min，在分光光度计上用420nm波长，1cm比色皿进行比浊，按同法进行空白测定，由标准曲线上查出测定液中硫酸盐含量。

2.4.3注意事项

 1.用氧气钢瓶通气时要注意安全，可在氧气钢瓶出口处连接上缓冲瓶，瓶内装水起安全作用。

 2.试样加BaCl2在磁力搅拌器上搅拌时，要严格控制搅拌速度与时间，否则对硫酸钡颗粒的形成有影响。

3.结果与讨论

 3.1绘制标准曲线

 由实验步骤可知，每个列管中共加入50mL混合溶液，根据加入标准

溶液的体积不同，分别计算每个列管中硫酸根含量m，填入下表。

 硫酸根浓度为c=m/50，单位是mg/mL，即g/L，分别计算填入下表。

 在分光光度计上用420nm波长，1cm比色皿进行比浊，测定每个列管溶液的光密度，并填入下表。

以光密度为纵坐标，以硫酸根浓度为横坐标，绘制标准曲线如下：

如上图，对所得各数据点添加趋势线并拟合线性方程得：

Y = 8.757X + 0.025，                   

（1）

 其中拟合方程的线性相关系数为：

R² = 0.996 

3.2样品测定

按以上实验过程，每种树叶各进行多次重复试验，

去掉明显误差试验点，最后取平均值，得每种树叶中含硫酸根离子的量，并计算标准偏差。

 SO42- =A×V1/ V2W（mg/g）

 式中：

A——标准曲线上查得的与光密度相应的硫酸根含量，mg；V1——吸收液总体积，mL；V2——比浊测定时吸取的待测液体积，mL；w——分析用的植物样品重，g（干重）。

本实验中，样品测定体积与吸收液体积相同（50mL），故可用下式计算：

 SO42- = A/W（mg/g） 

植物中钠元素的测定：

本法系用火焰光度法测定供试品中钠离子的含量。

测定法精密量取供试品0.5ml，置50ml量瓶中，用水稀释至刻度，即为供试品溶液。

按火焰光度法（附录IID）测定，在589nm波长处测定供试品溶液的发光强度。

另精密称取于110℃干燥至恒重的氯化钠0.293g，置100ml量瓶中，用水稀释至刻度，再精密量取该溶液0.9ml,1.1ml,1.3ml,1.5ml,1.7ml,分别置50ml量瓶中，用水稀释至刻度，制成0.9mmol/l，1.1mmol/l，1.3mmol/l，1.5mmol/l，1.7mmol/l的系列标准钠溶液，同法操作。

用系列标准钠溶液的浓度对其相应的发光强度作直线回归处理，将供试品溶液发光强度带入回归方程，求得供试品溶液钠离子浓度为（mmol/l），再乘以供试品的稀释倍数（100），计算出供试品钠离子含量（mmol/l）。