农化第七章-土壤微量元素

1、第七章第七章 土壤微量元素的测定土壤微量元素的测定概述 微量元素 microelement; 相对于Macroelement 通常指生物有机体中含量小于0.01%的必须化学元素。 植物正常生长发育需要极少量，为植物体重10 -810 -5的必需元素。 土壤中微量元素对作物生长影响的缺乏、适量、致毒量范围较窄，因此，土壤中微量元素供应不仅有供应不足的问题，也有供应过多造成毒害的问题。 土壤中微量元素有哪些？ Cu 质体蓝素（Cu蛋白）、CuSOD、细胞色素氧化酶、抗坏血酸氧化酶、二胺氧化酶、多酚氧化酶、细胞壁木质化，花粉的形成于受精。 Zn 乙醇脱氢酶、碳酸酐酶、Zn-SOD等 、碳同化、生长素

2、、膜完整性。 Mn MnSOD等含Mn酶类，酶活性调节，叶绿素，细胞伸长、细胞分裂 Fe 生物氧化还原系统，血红素蛋白、铁硫蛋白 叶绿素、光合作用 Ni 脲酶结构和催化功能所必须的、氮代谢。 B 所有矿质养分中对于B的作用了解最少，对于B需求的了解主要来自缺B的研究，根系生长、核酸代谢、细胞壁合成、酚代谢、生长素、膜的功能、花粉萌发和花粉管形成等。 Mo 固氮酶、硝酸还原酶、玉米花粉形成、西瓜不结、鞭尾病 Cl 光合中氧的释放、气孔调节、液泡膜质子泵ATPase、调节渗透压 土壤中重金属元素有哪些？ 重金属（通常指密度大于5.0 g/cm3(也有说4.5g/cm3)的金属，如铜、镍、铅、锌、锡

3、、钨等，45/80的金属元素）-现代汉语词典轻金属（钠0.971，钾0.862，镁1.738，钙1.55，铝2.702，钛4.54等） Cu 急性：恶心、呕吐、腹痛、腹泻、吐血、变性血红素症、血尿等症状。威尔森病（先天性1/30000）。 Zn 锌热病，致寒、发热、疼痛、恶心和呕吐等。 Mn 锰在人体的半排出期是37d。神经毒性、在中枢神经系统排泄缓慢，主要蓄积在基底节，其次为大脑、小脑。 Fe 淹水作物青铜病（叶片含铁500mg/kg干重） Ni 根系生长受阻10-120mg/kg干重。 Pb、Cd、As、Hg、Cr 土壤中微量元素含量主要由成土母质和土壤类型决定。 影响微量元素有效性的因素

4、pHEh(通透性与水分）土壤有机质作物种类土壤质地气候 微量元素的形态分级水溶态-土壤溶液中交换态-吸附在土壤固体表面的碳酸盐结合态-与碳酸盐结合的氧化物结合态-铁锰铝氧化物包裹的螯合态-与土壤有机质结合的矿物态-存在于原生矿物和次生矿物中的 微量元素测定的要求对实验室与试剂的要求防污染安全性第一节 土壤中硼的分析 土壤中的硼 形态与含量（痕量-500mg/kg，平均64mg/kg） 影响有效硼含量的因素（质地、pH、气候、OM） 作物吸收的B取决于土壤溶液中B的活度。 土壤中B主要存在于矿物（电气石）的晶体结构中 B易淋失，干旱地区高，南方土壤低。 pH7, B(OH)4- 土壤缺硼的临界值

5、 需硼较多作物（0.5ppm):十字花科、豆科作物； 中等需硼作物（0.10.5ppm):经济类作物、果树； 需硼较少作物（0.1ppm):禾本科作物。 B中毒的临界浓度范围较窄，灌溉水中B的临界浓度变幅较大，可以低至0.3 mg/L，超过2mg/L时石灰性土壤上作物不一定中毒。前期症状前期症状缺磷叶部症状缺磷叶部症状缺氮植株症状缺氮植株症状缺磷叶部症状缺磷叶部症状缺磷植株缺磷植株缺钙植株缺钙植株缺镁田间症状缺镁田间症状缺镁叶部症状缺镁叶部症状缺铁和缺硼Ferrum and Boron deficiency 缺铁叶部症状缺铁叶部症状缺硼植株缺硼植株缺硼叶部症状缺硼叶部症状缺铁植株症状缺铁植株症

6、状缺硼植株缺硼植株缺铁植株症状缺铁植株症状- 顶芽、幼叶褪色死亡；- 老叶脉间失绿且叶片畸形；- 节间缩短，植株丛生或莲座状- 落叶、落花、落果- 生长区坏死、烂心缺硼硼中毒- 叶尖和叶片边缘失绿坏死前期症状前期症状硼中毒症Boron toxicity 缺锰叶部症状缺锰叶部症状缺锌叶部症状缺锌叶部症状缺锌植株症状缺锌植株症状缺锰叶部症状缺锰叶部症状硼分析方法进展主要测定方法简介（一）分光光度法硼能与多种有机络合物生成有色络合物，因此，分光光度法用于硼的测定最广泛。早期用来测定微量硼的多是蒽醌（anthraquinone)类显色剂，包括醌茜素（quinalizarin)、胭脂红等。这类显色剂 的

7、发色功能团为蒽醌蒽醌。1960年代后测硼采用较多的是姜黄素法。该法最早源于1930年代，并在1950年代得以改进，推荐为土壤化学元素分析方法。这种方法是以硼与草酸介质中姜黄素（curcumin)溶液在蒸干时形成玫瑰花青甘玫瑰花青甘的显色产物溶于乙醇中作为比色的依据，已列为我国土壤有效硼的标准分析方法。1970年代，Goldman等（1975）进一步改进为醋酸介质姜黄素法，测定灵敏度进一步提高。与醌类显色剂不同，姜黄素中的发色基团是苯烯酮苯烯酮。次甲基蓝与BF形成络合物，用二氯乙烷萃取后比色，其中的发色基材为次甲基蓝的醌醌结构。1970年代以来，将甲亚胺法甲亚胺法加以改进用于测定土壤和植物中的硼

8、。该方法是显色原理是H酸与水杨醛通过Schiff反应生成甲亚胺后与硼生成桔黄色的络合物。测测B B的比色方法的比色方法蒸干显色法浓硫酸溶液中显色法三元配合物萃取比色法水溶液中显色法测测B B的比色方法的比色方法蒸干显色法 将含有硼酸的试液与显色试剂在蒸发干涸时形成有色化合物，然后用有机溶剂溶解有色化合物进行比色测定。姜黄素姜黄素比色法比色法，因为它在蒸干条件下显色，加上它的灵敏度高，该方法特别适用于土壤中硼的微量测定，为目前较普遍使用的一种方法。但这方法的操作要求严格，蒸发温方法的操作要求严格，蒸发温度、时间、及其试剂用量等都可能对分析结果的可靠性产度、时间、及其试剂用量等都可能对分析结果的可

9、靠性产生较大影响生较大影响。 0.0014 ppm, 1.4 ppb，1.4 ng mL-1测测B B的比色方法的比色方法浓硫酸溶液中显色法 浓硫酸起着脱水剂的作用，使硼以三价阳离子的形态存在，然后再与显色剂生成有色配合物，在此条件下很多金属离子均不能与有机染料形成有色化合物，使方法表现出很好的选择性。在硫酸介质中使操作带来不便。在浓硫酸溶液中，能与硼产生显色反应的显色剂很多，以胭脂红酸(Carmine)，醌茜素(Quinaliyarin)等试剂的应用较为普遍。胭脂红酸法的测定硼范围约在0.510 mgL-1。测测B B的比色方法的比色方法三元配合物萃取比色法 根据硼的负电性配位体形成络离子负

10、电性配位体形成络离子的这一基本特点。以有机溶剂萃取有机溶剂萃取进行硼的比色测定。组成三元配合物的负电性配位体有HF、水杨酸、水杨酸、-间苯二酚间苯二酚等。常用的碱性染料有次甲基蓝孔雀绿次甲基蓝孔雀绿等。因次甲基蓝法灵敏度高灵敏度高达10-6数量级硼的测定，使用较普遍。但因次甲基蓝本身有少量被萃取等原因，空白值较高空白值较高。测测B B的比色方法的比色方法水溶液中显色法 硼与某些有机溶剂能在水溶液中显色，其操作简便更适宜于自动化分析，近年来得到较多的研究和应用。其缺点是方法的灵敏度稍低，干扰的因素也较多，如甲亚胺甲亚胺(Azomethine-H)法、茜素法、茜素-S法法等。0.05 mg L-1

11、目前国内在土壤、植物微量硼的测定中应用较为普遍的是较为普遍的是姜黄素法、甲亚胺比色法。姜黄素法、甲亚胺比色法。（二）电化学分析方法 将样品中的硼氟化，再用四氟硼酸根离子选择电极离子选择电极测定是60年代末发展起来的一种测定硼的新方法。土壤样品经王水消化后直接用四氟硼酸根电极测定硼含量，使土壤硼的测定大为减化。由于该法测定硼的浓度范围宽，也被用植物样品中硼的测定。硼与铍试剂II所形成成的络合物可以产生极谱还原波，利用这一原理进行土壤有效硼的示波极谱示波极谱测定也有报导。间接电位滴定间接电位滴定测定硼的方法是利用硼与甘露醇形成硼酸酯，释放出一个质子后，以pH电极作为批示电极，用强碱进行电位滴定的过

12、程。由于此法只能用于分析含水量硼由于此法只能用于分析含水量硼0.1-1.0mg/kg的高硼样品，的高硼样品，对于土壤样品和含水量硼低的植物样品则不适宜。（三）原子光谱法AAS和ICP-AES也可用于硼的分析。AAS法是将硼萃取到-乙基-1，3已二醇甲基异丁酮或-乙基-1，3已二醇氯仿溶液中，用N2O-H2或N2O-C2H2焰测定有机相中的硼。ICP-AES则更简单，只需将土壤或植物样品的提取液就可进行测定。检测限可达到6 ng mL-1，ug L-1, ppb全硼的测定（一）甲亚胺比色法H酸（8-氨基-1-萘酚-3，6-二磺酸）水杨酸甲亚胺试剂SO3HNH2SO3HOHSO3HN=CHSO3H

13、OH+CHO-OH在pH=5.15.3乙酸铵-乙酸缓冲溶液中：3甲亚胺 + H3BO3黄色螯合物黄色螯合物可测定0.051mg/L B，吸收峰为410420nm。1、方法原理、方法原理2、步骤、步骤（1）待测液制备称100目土样1.*g7g 无水碳酸钠铂坩埚铺一层无水碳酸钠玻璃棒搅动、混匀1 g 无水碳酸钠擦洗用过的玻棒高温电炉 500-600 10min900-920 30min趁热观察，凹形，表面均匀一致，无气泡和不熔物趁热，坩埚钳夹住、转动，使熔融物凝固在壁上，仅留少量在底部坩埚放入无硼烧杯，1:1HCl溶解熔块，1:1HCl 洗净坩埚，忌加热加入饱和BaCO3至生成棕红色沉淀中速定量滤

14、纸，过滤，滤液收集至200ml容量瓶中待测（2）溶液中B的测定滤液（2.5-20mg）于25ml容量瓶乙酸铵10ml，甲亚胺5ml23左右，显色2h，420nm比色，4h内颜色稳定同法作标线主要干扰物：F(5 g/L), Al(3g/L), Fe(10mg/L), Cu(2.5g/L)，Si；F、Al、Cu可用EDTA克服干扰。Fe、Al和Si用BaCO3去除最宜显色温度：20-35 ，23，随温度升高，显色加深。达到稳定时间：2h.优点：水溶液中显色，易操作。浓度范围广，易于自动化分析缺点：灵敏度较低。0.051 mg/L要点：显色液避免与玻璃器皿长时间接触，甲亚胺见光分解，暗处显色（二）姜

15、黄素比色法1.方法原理：姜黄素在酸性无水介质中与硼形成玫瑰红色配合物玫瑰花青苷（Rosocyanin)，可用有机溶剂溶解后比色测定，最大吸收峰为550nm。HO-OCH3OOOOCHC-CH=CH-OCH3=OH+HO-OCH3=CH-CH=C-CH=CH-CC=CH-CH=OCH3=OH+BCH2、步骤：（1）待测液制备称100目土样1.*g7g 无水碳酸钠铂坩埚铺一层无水碳酸钠玻璃棒搅动、混匀1 g 无水碳酸钠擦洗用过的玻棒高温电炉 500-600 10min900-920 30min趁热观察，凹形，表面均匀一致，无气泡和不熔物趁热，坩埚钳夹住、转动，使熔融物凝固在壁上，仅留少量在底部坩埚

16、放入无硼烧杯，1:1HCl溶解熔块，1:1HCl 洗净坩埚，忌加热加入饱和BaCO3至生成棕红色沉淀中速定量滤纸，过滤，滤液收集至200ml容量瓶中待测（2）溶液中B的测定滤液（1mg）1 ml 于瓷蒸发皿中姜黄素-草酸溶液4ml553水浴蒸干，继续蒸干15min，蒸发过程显色同法作标线冷却至室温，加入95%乙醇20ml溶解残渣干滤纸过滤，1cm比色杯550nm比色，乙醇做空白调零如果吸收值过大，乙醇稀释后比色，或改为580、600nm比色可测定0.00140.06ppm B主要干扰物：较少。硝酸盐（20mg/L时干扰，可在显色前，加入Ca(OH)2蒸干灼烧后， 0.1M HCl溶解后再加入姜

17、黄素蒸干显色）最宜显色温度：553。稳定时间12h。优点：灵敏度高。缺点：姜黄素品质，蒸干时间、温度试剂量、溶剂，空气的流速、温度等影响显色。要点：显色液避免与玻璃器皿长时间接触。比色时防止溶剂蒸发。有效硼的测定热水回流浸提法热水回流浸提法 Berger Troug (1939)提出的热水回流浸提法。热水回流浸提法。 土水比为土水比为1 2的悬浊液在回流冷凝管下煮沸的悬浊液在回流冷凝管下煮沸 5min，然后测定滤液中的硼。然后测定滤液中的硼。此法与许多大田作物和蔬菜等生产的相关性最好。1gL-1 CaCl2溶液回流5min提取法0.01 M甘露糖醇0.01 molL-1CaCl2溶液提取法 因

18、为有CaCl2的存在，便于过滤得到澄清的滤液,水溶液中的硼可以不经分离直接测定，一般用甲亚胺比色法和姜黄素比色法。第二节 土壤中铜、锌的分析 土壤中的铜、锌的形态与含量 土壤铜、锌全量分析待测液的制备 有效Cu、Zn的提取 Cu、Zn的测定方法问题：什么样的物质可用作标准物质？ 土壤中的铜、锌的形态与含量(1)(1)水溶态，水溶态，以游离态或复合态离子形式存在于土壤溶液中；(2)(2)交换态，交换态，以非专性(交换态)或专性吸附在土壤粘粒的阳离子；(3)(3)氧化物结合态，氧化物结合态，主要与碳酸盐和铝、铁、锰水化氧化物结合的闭蓄态阳离子；(4)(4)有机结合态，有机结合态，存在于生物残体和活

19、的有机体中有机态；(5)(5)残渣态，残渣态，存在于原生和次生矿物晶格结构中的矿物态。 各种形态中的相对分配比例则取决于矿物种类结构、母质、土壤有机质含量等。 全Cu含量4-150 mg/kg，平均22 mg/kg，主要来自原生矿物，存在于矿物晶格中。 全Zn含量3-709mg/kg，平均100mg/kg，其含量与矿物种类及风化程度有关。活性Cu、Zn主要指水溶态和交换态。- 生长矮化、幼叶变形- 顶端分生组织坏死；- 幼叶黄化- 诱导缺铁失绿- 禾谷类“白尖”、树木的“夏季顶枯病”缺铜铜中毒- 根系伸长受阻、侧根增加前期症状前期症状缺铜和缺钼Copper and Molybdenum def

20、iciency 缺钼叶部症状缺钼叶部症状缺钼植株症状缺钼植株症状缺铜叶部症状缺铜叶部症状缺铜植株症状缺铜植株症状- 节间缩短、生长矮化（簇生病、小叶病）- 叶片失绿、扩散状叶斑- 老叶黄化、坏死，沿中脉失绿和红色斑状褪色- 脉间失绿缺锌锌中毒-幼叶失绿-诱导缺铁、缺镁、缺锰失绿前期症状前期症状缺锌和缺锰Zinc and Manganese deficiency 缺锰叶部症状缺锰叶部症状缺锌叶部症状缺锌叶部症状缺锌植株症状缺锌植株症状缺锰叶部症状缺锰叶部症状洛阳地区农田土壤微量元素含量状况铜锌具有很多相同的特性，其测定常放在一起讨论全量测定待测液制备酸溶法酸溶法硝酸硝酸-氢氟酸氢氟酸-高氯酸高氯

21、酸-硫酸硫酸王水消煮王水消煮 测定结果与碱熔法相近，酸较易提纯，过量的酸，除磷酸外，也较易除去，分解时不引进除氢离子以外的阳离子，操作简单，使用温度低，对容器腐蚀性小等优点，应用较广泛。缺点：对某些矿物的分解能力较差，某些元素可能挥发损失,残留的HF腐蚀AAS或者ICP。碱熔法碱熔法偏硼酸锂法偏硼酸锂法碳酸钠法碳酸钠法氢氧化钠法氢氧化钠法 熔融方法需要高温设备，且引进大量溶剂的阳离子和坩埚物质，其空白值较大，使用AAS或ICP测定时易在燃烧头结晶及火焰的分子吸收使结果偏高。土壤硅酸盐的溶解度决定于硅和金土壤硅酸盐的溶解度决定于硅和金属元素的比例及金属元素的碱度。属元素的比例及金属元素的碱度。有

22、效态铜、锌待测液的制备 浸提剂的类型 酸类：仅适用于于酸性土壤 0.1mol/L 盐酸 模拟根极环境微酸性，提取水溶 稀盐酸-硫酸 （Mchlich-I法）态和交换态和低有效性的酸溶态。 螯合剂-盐类：可评价多种养分的供应状况，适用中性石灰性土壤 DTPA-TEA-氯化钙 DTPA-TEA法 EDTA-氯化铵 EDTA法 DTPA-碳酸氢铵 DTPA-AB法 混合类问题：有效养分浸提时应注意什么？浸提剂的种类液/土比例震荡时间震荡温度振荡强度EDTA（乙二胺四乙酸）Ethylenediaminetetraacetic acid工业：清理重金属离子及Ca2+和Mg2+离子。肥皂：与硬水中的Ca2

23、+和Mg2+离子结合来降低硬度。纺织品：与重金属结合。食物：作为防腐剂来避免重金属的氧化。生物医学：治疗重金属中毒。治疗重金属中毒。防止金属离子对酶的影响。Uni，mono=1 Sex，hexa=6Bi，Di，Twi=2 Septa，hepta=7，9月Tri=3 triangle Oct=8 10月Quadr，tetra=4 Novem，nona=9，11月Penta=5 pentagon Deca，Deci=10 12月 凯撒大帝前罗马历10个月，凯撒后12个月DTPA-TEA法0.005 M DTPA（二乙基三胺五乙酸，Diethylenetriaminepentaacetic acid

24、）0.01M CaCl20.1 M TEA（三乙醇胺，Triethanolamine）pH 7.3DTPA与EDTA一样金属螯合剂，可以与很多金属形成稳定的螯合物，从而减少了溶液中金属离子的活度，促使与土壤固相表面结合的金属离子解吸而补充到溶液中。TEA在pH7.3时，约有3/4被质子化为TEAH+，可置换土壤交换态离子，另外可提高溶液的缓冲能力，避免提取过程pH变化对结果的影响。0.01M CaCl2，提供了Ca2+，抑制CaCO3的螯合溶解，避免对作物无效的包蔽态金属元素释放出来。pH 7.3 时金属离子的DTPA螯合物最稳定。几种浸提剂铜、锌素临界值浸提剂DTPAMehlich-I或II

25、IDTPA-AB或0.1mHClCu0.51.00.81.01.01.5Zn0.20.5*0.30.5*为Mehlich-III法(0.015mol/L NH4F-0.001moL/L EDTA-20g/L NH4NO3-11.5mL/L 乙酸-0.8mL/L硝酸-pH=2.5)；* DTPA-AB法问题：应用缺素临界值时应注意考虑哪些因素？提取方法及供试作物 0.1 M HCl浸提土壤，不仅可以得到土壤水溶态和交换态的Cu、Zn，还可以释放酸溶性化合物中的Cu和Zn，后者对植物有效性较低，因而本法适用于中性和酸性土壤。 1. 模拟根系微酸性环境 2. 简单、方便 3. 与植物生长相关性较差0

26、.1 M HCl法溶液中铜的测定方法原子吸收分光光度法直接法0.055GB747587螯合萃取法0.0010.05二乙基二硫代氨基甲酸钠(铜试剂)分光光度法检出下限0.003(3cm比色皿)0.020.70(1cm比色皿)GB7474-872.9二甲基1，10二氮杂菲(新铜试剂)分光光度法0.0063GB747387二乙基二硫代氨基甲酸钠二乙基二硫代氨基甲酸钠( (铜试剂铜试剂) )分光光度法分光光度法 用盐酸羟胺把二价铜离子还原为亚铜离子，在中性或微酸性溶液中，亚铜离子和2,9-二甲基-1,10-二氮杂菲反应生成黄色络合物，可被多种有机溶剂(包括氯仿-甲醇混合液)萃取，在波长457nm处测量

27、吸光度。2.92.9二甲基二甲基1 1，1010二氮杂菲二氮杂菲( (新铜试剂新铜试剂) )分光光度法分光光度法双硫腙分光光度法0.0050.05GB747287原子吸收分光光度法0.051GB747587溶液中锌的测定方法 由于测定Cu、Zn显色剂的专一性差，能与多种金属离子配合，对测定产生干扰，需要经过多次分离后才能测定铜、锌，操作繁琐冗长，不能满足大批量分析工作的要求。 原子吸收光谱仪的使用较普及，故溶液中铜、锌的定量目前一般都采用快速准确的AAS法。ICP-AES法虽然是较理想的测定铜、锌的方法，但受仪器普及程度的限制。极谱法测定铜、锌也有许多离子的干扰，如测定铜时受铁的干扰等，同时经

28、典极谱法使用大量的汞，易污染环境，故一般也不采用。比色法极谱法ICP法AAS法原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法Cu 324.8 nmZn 213.9 nmCu 4-5 mAZn 4-5 mA进样量 6-8 ml/min0.001 mg/L第三节 土壤中有效锰的测定一、概述 土壤中Mn的含量 100-5000mg kg-1，平均850mg kg-1，其含量因母质种类、质地、成土过程及土壤pH、有机质积累程度而已。 土壤中锰的形态水溶态 游离的Mn离子、与有机无机配位体复合的Mn交换态 粘粒和有机质表面的非专性结合的交换态易还原态 专性结合态包括铁氧化物吸附的Mn有机结合态-有机质螯合的Mn难

29、溶态和矿物态 粘土矿物同晶替代Al和Fe的Mn 土壤中锰的价态2，3，4价；3价在溶液中不稳定。影响Mn形态转化的主要因素是土壤pH和氧化还原状况-双子叶植物新叶脉间失绿-禾本科基部叶片灰绿色斑点-豆科“杂斑病”-质地轻的石灰性土壤易缺锰缺锰锰中毒-成熟叶片出现棕色斑点-高温、高硅、高镁可增强作物对锰的耐受力-强酸性、还原性的水田易出现锰中毒 有效Mn主要是Mn2+，受土壤条件、作物种类、耕作管理措施、pH及Eh的影响，因而有效锰的测定应用新鲜土样。 Mn的测定方法可用ICP-AES、AAS等仪器。 也可采用比色法，高锰酸钾比色法。 对于酸性土壤，一般以水溶性Mn评价锰的有效性 对于高pH的干

30、旱土壤，以交换态Mn评价锰的有效性 土壤有效锰的浸提剂1M中性乙酸铵(临界值2.3ppm)-水溶态、交换态1M中性乙酸铵+0.1%对苯二酚(临界值2565ppm)、水溶态交换态和易还原态DTPA-TEA法 水溶态、交换态稀盐酸-硫酸的双酸法 水溶态、交换态和部分易还原态 测定方法高锰酸钾比色法，提取液中Mn氧化为MnO4，比色测定，双酸法提取后不易采用（Cl-）AAS法，利用基态Mn原子的吸收光谱ICP法二、全Mn待测液的制备（同全钾、铜、Zn）三、有效Mn待测液的制备新鲜土壤10g1M NH4OAc 100ml加塞、震荡30min，静置6 h过滤，滤渣新鲜土壤10g105 烘干2h，测定含水

31、量，计算干土重量水溶、交换态Mn1M NH4OAc+2g/L对苯二酚 100ml加塞、震荡30min，静置6 h过滤易还原Mn也可另称取土壤样品直接加入对苯二酚和乙酸铵溶液，震荡测交换态和易还原态，结果减去交换态得到易还原态四、Mn的测定方法1. KMnO4比色法待测液中Mn2+、Mn3+、Mn4+酸性条件下氧化MnO4-525-545nm比色，0.6-25mg/L高碘酸钾过硫酸氨H2SO4HNO3H3PO4（无Fe3+干扰）Mn1mg/L H+ 3.5mol/L酸度过大，紫色 褪为微黄色2Mn2+ + 5IO4- + 3H2O=2MnO4- + 5IO3- + 6H+ 2Mn2+ + 5S2

32、O82- +8H2O = 2MnO4- + 10SO42- + 16H+ S2O82- 氧化过程很慢，须加AgSO4催化10Cl- +2MnO4-+ 16H+=5Cl2 + 2Mn2+ + 8H2O氯离子、有机质、硫化物、草酸盐等还原性物质待测液20-50ml（10-30mg Mn）烧杯中电热板上蒸干，NH4OAc分解至无烟雾发生525-545nm比色，0.6-25mg/L浓HNO3 5ml，H2O2 2ml盖上表面皿加热30min氧化有机质后蒸近干加水20ml，浓HNO3 2ml，H3PO4 2ml，KIO4 0.3g加热近沸，紫色出现，补水40ml，加热3min，显色完全转移至50ml容量

33、瓶，少量水洗净烧杯，冷却定容Ac-和有机质是还原性物质2. 原子吸收法提取液直接于AAS在279.5nm处测定标准曲线用1M NH4OAC配制如浓度超过仪器正常工作范围，可以用提取剂稀释将燃烧头偏转一定角度减少吸收值，标线和样品的测试条件必须一致溶液中Si含量高时干扰AAS测定Mn，可加入CaCl2 60 mg/L第四节 土壤中钼的测定 土壤Mo的含量及形态 全量 0.1-10mg/kg，Av 2 mg/kg 水溶态 2.2-8.1mg/kg，pH5时主要以MoO42-形态存在 交换态 以MoO42-或MoO4-形态被粘土矿物吸附，吸附随pH降低而增强 酸性土壤中Mo被铁铝氧化物提供正电荷所吸

34、附，易缺Mo 有机结合态 矿物态 辉钼矿（MoS2）及PbMoO4矿物存在。 酸性土壤易缺Mo， Mo的营养意义 固氮酶、硝酸还原酶、玉米花粉形成、西瓜不结、鞭尾病 豆科作物需Mo较多，0.5mg/kg 植物对Mo的耐受范围较宽，10-20mg/kg会导致Mo诱导的Cu缺乏。-诱导缺氮、生长矮小、幼叶黄化-叶片变小、不规则状，“鞭尾病”-主脉失绿、坏死-豆科作物易缺Mo-缺乏和中毒之间浓度相差很大，0.11000 ug g-1缺钼钼中毒-叶片畸形、茎组织呈现金黄色-未到毒害水平时高Mo对产量有益-诱导缺铜 土壤全量钼待测液的制备（酸溶法或碱熔法） 土壤有效钼的浸提剂TammTamm溶液（溶液（

35、pH=3.3pH=3.3草酸草酸- -草酸铵）草酸铵） ( (临界值临界值0.10.20.10.2ppm)ppm)热水DTPA-AB，DTPA和NaHCO3；DTPA-TEA法阴离子树脂 测定方法硫氰酸钾（铵或钠）比色法催化极谱法石墨炉（GTA）-AAS法ICP法pH 3.3 pH 3.3 的草酸的草酸- -草酸铵溶液，具备了弱酸性、还原性、阴离子草酸铵溶液，具备了弱酸性、还原性、阴离子交换和配合作用，能浸提水溶性、交换态的交换和配合作用，能浸提水溶性、交换态的MoMo和相当数量的和相当数量的铁铝氧化物中的铁铝氧化物中的MoMo。 硫氰酸盐比色法是测定钼的经典方法。但该法将提取的六价钼用还原剂

36、还原成五价钼再与硫氰酸根形成琥珀色的配合物是逐级形成的，各级配合物的颜色不一样，所以对试剂的浓度和酸度有严格的要求。此外，土壤待测溶液中大量的铁、铝、铜等干扰测定。虽然该法的灵敏度较高（0.515 mgL-1)，但土壤中钼，尤其是有效钼的含量很低，需要有机溶剂萃取后比色。而常用的有机浓缩剂四氯化碳是致癌物质，对人体健康有影响。因此在操作过程中对人体需要采用一定的保护措施。 用AAS法测定钼时，由于钼的原子化所需的解离能由于钼的原子化所需的解离能高高，在乙炔/空气火焰中，仅有部分钼原子化，测定的灵敏度低，在10-6数量级才能被测出，需要用乙炔/N2O高温火焰或浓缩方法，才能使钼的浓度提高到能适应

37、AAS法的灵敏度。如用石墨炉无焰原子化方法最好有自动化加样设备，才能提高其精密度。一般用AAS法测定钼有一定的困难。 极谱法测定钼的灵敏度远远超过了比色法，在常规分析中已逐渐被广泛使用。如没有极谱仪，可采用经典的硫氰酸铵比色法。硫氰酸铵比色法 方法原理： 溶液中的六价钼，在酸性条件和NH4SCN(或KSCN)存在下，被还原剂还原为五价钼。2H2MoO4 + SnCl2 +2HCl 2HMoO3 +SnCl4 + 2H2O 五价钼与CNS-反应，形成琥珀色配合物，Mo(CNS)5用有机溶剂(乙酸乙酯或异丙醚等)萃取后比色测定。吸收峰在波长470nm处 。测定范围0.515gmL-1 。硫氰酸盐配

38、合物的逐级形成是该配合物的一个重要特性，Mo5+与CNS-的配合也有类似的情况。Mo5+ + 3CNS- = Mo(CNS)32+Mo(CNS)32+ + 2CNS- = Mo(CNS)5 (琥珀色)Mo(CNS)5 + CNS- = Mo(CNS)6- 硫氰酸盐配合物的逐级形成,各级配合物颜色不同，所以，测定时CNS既要过量，又需要试剂浓度一致。一般为Mo量的104-105倍。步骤：酸溶法消化后收集全部滤液于150ml烧杯，水浴锅蒸干加入6M HCl 9ml 溶解残渣，洗入125ml分液漏斗分液漏斗，加水至40ml左右依次加入49 g L-1FeCl3 1ml，425g L-1 NaNO3

39、1ml，100g L-1 NH4SCN 5ml和100g L-1 SnCl2 5ml，每加入一种都要充分摇匀打开塞子，冲洗瓶颈后准确加入10ml 异丙醚异丙醚，摇动2-3min，静置分层分离去除水相，干滤纸擦干瓶颈，转移有机相至15ml离心管3000rpm 离心5min去除微量水去除微量水分后470nm 比色同法测标线FeCl3增加Mo5+稳定性NaNO3控制Eh，防止MO5+变为MO3+防止乳浊液干扰比色硫氰酸铵比色法方法要点：盐酸体系中，用SnCl2作还原剂时显色酸度为0.81.7molL-1H+，酸度过低，显色慢，酸度过高颜色不稳定，易褪为黄色溶液。在硫酸体系中用SnCl2还原，其酸度为

40、1.02.5 molL-1H+。大量Fe3+的存在与CNS-形成红色的硫氰酸铁，干扰比色测定，但少量Fe3+存在时，不干扰钼的测定，反而会使硫氰酸钼的颜色加深，并可增加五价钼的稳定性。大量大量Cu、W、Al干扰测定干扰测定，所幸土壤植物含量很低，不致干扰铂有干扰，应避免使用铂器皿 氯化亚锡 (SnCl2）的配制方法。显色时试剂加入的顺序不能改变显色时试剂加入的顺序不能改变 。1.离心分离除去微量水分很重要离心分离除去微量水分很重要 。极谱法 伏安分析法：以测定电解过程中的电流-电压曲线为基础的电化学分析方法； 极谱分析法（polarography）：采用滴汞电极的伏安分析法； 极谱分析：在特殊

41、条件下进行的电解分析。 特殊性：使用了一支极化电极和另一支去极化电极作为工作电极； 在溶液静止的情况下进行的非完全的电解过程。 如果一支电极通过无限小的电流，便引起电极电位发生很大变化，这样的电极称之为极化电极，如滴汞电极，反之电极电位不随电流变化的电极叫做理想的去极化电极，如甘汞电极或大面积汞层。极谱法仪器组成特殊条件下的电解分析。调整一定的电压溶液的导电性，产生一定残余电流（杂质和充电）待测离子迁移产生迁移电流电压升高电压继续升高待测离子在电极接受电子分解，电极附近该离子浓度显著降低，溶液中离子因为浓度差向电极扩散，产生扩散电流，不能搅拌不能搅拌极谱波（1-2）残余电流：）残余电流：在极谱

42、电解过程中，外加电压未达到被测在极谱电解过程中，外加电压未达到被测物质的分解电位之前，通过电解池的微小电流。物质的分解电位之前，通过电解池的微小电流。迁移电流：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，产生迁移电流：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，产生“迁迁移移”。由迁移所产生的电解电流称迁移电流，由迁移所产生的电解电流称迁移电流，im它与电极反它与电极反应离子的迁移数、电极表面的电位梯度（应离子的迁移数、电极表面的电位梯度（E/x）成正比。）成正比。（2-4）扩散电流（波高）：）扩散电流（波高）：由于电极反应使电极表面和本体溶由于电极反应使电极表面和本体溶液液电活性物质电活性物质的浓度不同，产生浓度差或称浓度梯度（的浓度不同，产生浓度差或称浓度梯度（c /x），引起离子从高浓度区向低浓度区移动，），引起离子从高浓度区向低浓度区移动，称称“扩散扩散”。因浓度差造成的反应离子扩散到达电极表面电解所产生的电流因浓度差造成的反应离子扩散到达电极表面电解所产生