离石区土壤中磷含量的测定

2010-10-20 07:27
赤峰学院学报·自然科学版 2010年12期
关键词:中磷钼酸铵磷酸盐

王 炎

(吕梁学院 化学化工系,山西 离石 033000)

离石区土壤中磷含量的测定

王 炎

(吕梁学院 化学化工系,山西 离石 033000)

土壤中的磷在农业生态系统的物质循环过程中具有重要作用,研究土壤中的磷,对深入了解土壤-植物系统中磷的营养循环特征具有重要意义.本文采用钼蓝法对土壤中磷的含量进行了测定,虽然比较繁琐,但精密度和准确度相对较高.

钼蓝法;磷

土壤是植物生长的基地,是动物、人类赖以生存的基础.因此,土壤质量的优劣直接影响人类的生产,生活和发展[1].土壤中磷的含量直接影响土壤的质量[2].一般情况下,土壤中磷大于400 mg/kg为高含量,200—400 mg/kg为中含量,低于200 mg/kg为低含量[3].在环境监测中土壤中的磷是常规监测的项目之一,但目前环境监测中还没有统一的分析方法.综合农业土壤分析方法[4,5],此文用钼蓝法准确测定磷的含量,分析了离石区土壤中磷的含量,得出该地区土壤中磷的含量较低.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 主要仪器

紫外-可见分光光度计;分析天平

1.1.2 主要试剂

浓硫酸(98%);甘油(99%);钼酸铵、氯化亚锡均为分析纯;土壤样品.

1.2 实验方法

1.2.1 原理

样品中的磷酸盐与酸性钼酸铵作用,生成淡黄色的磷钼酸盐,遇氯化亚锡生成亮蓝色的络合物—钼蓝.对此进行稀释,可根据颜色的深浅比色测定,反应式如下:

1.2.2 钼酸铵溶液的配制

称取25 g钼酸铵,溶于15 mL水中;另将28 mL的浓硫酸加到48 mL的水中,冷却后合并两液并定容至100 mL.

1.2.3 2.5%氯化亚锡甘油溶液的配制

称取2.5 g的氯化亚锡,溶于10 mL的甘油中,在热水浴中促使其溶解,混匀,贮存于瓶中.

1.2.4 磷酸盐标准液的配制

将准确称取的0.7171 gKH2PO4溶于水,移入1 L容量瓶中,用水稀释至刻度.每毫升此溶液相当于500 μg磷酸盐.再移取10.0 mL此溶液,置于500 mL容量瓶中加水至刻度,每毫升此溶液相当于10 μg磷酸盐.

1.2.5 操作方法

(1)取样:在离石区十三处不同的地方,距地表层至少15 cm处采样.

(2)样品处理:将土样研成粉末,通过100号筛子置于坩锅中,放入烘箱.于110℃加热两小时后取出,冷却,分别称取13种干土样1 g左右,分别溶于100 mL的容量瓶中,摇匀、静置.倾倒上层清液于烧杯中,将容量瓶中的难溶物和少量的水倒入蒸发皿中(内壁附着的沉淀可用少量的蒸馏水冲洗几次倒出),在电热套上将蒸发皿加热蒸干,冷却后,在分析天平上准确称量(事先称量蒸发皿的质量).得溶解后剩余土的质量.由C样=M溶解土/100×1000可计算出溶解土的质量和样品溶液的浓度.(见表1)

(3)标准曲线的绘制:分别移取磷酸盐标准液0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL,分别置于 25 mL的具塞比色管中,各加入10 mL水、1.0 mL钼酸铵溶液、0.12 mL的氯化亚锡甘油溶液,再用水稀释至刻度、摇匀.从每支具塞比色管中移取5 mL溶液放入100 mL容量瓶,加水稀释至刻度、摇匀.编号 0、1、2、3、4、5、6.分别将上述溶液装入 3 cm的比色皿,以 0号标准溶液为参比,在20 min内用分光光度计于690 nm处准确测定各标准液的吸光度A(图1).

表1 溶解土的质量和样品溶液的浓度

图1 标准曲线

(4)样品测定:移取样品2 mL,操作同标准曲线的绘制.根据所测吸光度,由标准曲线得相应磷酸盐的含量(见表2).

2 数据处理

磷酸盐(PO43-μg/mg)=C/W,式中 C:从标准曲线中查出相当于磷酸盐的标准量(μg);W:测定时所取样品溶液相当于样品的(g).

3 结果与讨论

3.1 钼酸铵溶液配制时一定要将钼酸铵水溶液加入到硫酸中;反之,则显色不充分.

3.2 H3PO4、H3AsO4、H4SiO4都能与钼酸铵结合生成杂多酸,而Fe3+的存在会影响溶液的氧化还原电势,抑制蓝色的生成.在浓度为0.5 mg/L的标准溶液中加入50.0 mg/L的Si;200 mg/L的Fe3+;测定的相对误差≤5%.土壤中砷含量很低,不影响磷的测定.

表2 样品中磷含量的测定

3.3 在计算标准溶液浓度时,不能用化学方程式来计算.钼酸铵是否能恰好完全反应不能测定.在最后一步计算中C和W代表原标准溶液的浓度,因此必须将所测的溶液浓度还原为原标准溶液浓度.

3.4 在测定吸光度时待测溶液必须现配现测,不能配好所有的溶液后再测.

3.5 由上述结果可得:离石区周围土壤中磷含量比较低,应加强磷肥的使用.

〔1〕韩承辉,谷巍.快速测定水中有机磷农药方法的研究[J].环境化学,2000,19(2):187-189.

〔2〕刘远金,卢瑛,陈俊林,等.广州城效菜地土壤林素特征及风险投资分析[J].土壤与环境,2002,11(3):237-240.

〔3〕中国科学院南京土壤研究所.土壤理论分析[M].上海:上海科学技术出版社,1978.

〔4〕中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤化学常规分析方法[M].北京:科学出版社,1983.

〔5〕董振权,等,土壤肥效与作物养分简易测定[M].北京:中国农业出版社,1990.

S 153.6+2

A

1673-260X(2010)12-0025-02

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