土壤農化分析實驗,耿明建： 副教授、博士 資源與環境學院土壤與植物營養系 tel: 62957568 email: mjgeng 主要研究領域：植物營養生理 作物營養與施肥,土壤農化分析實驗課程簡介,土壤農化分析實驗是一門技術性較強的課程，又是一門應用學科。要求必須掌握有關的基本理論、基本知識和基本操作。 共60學時，其中理論課28學時，實驗課36學時。理論與實踐并重！強調動手能力訓練！,如何學習土壤農化分析？,基本理論知識可能是很枯燥的， 但它對今后專業工作很有用！,土壤農化分析實驗課程簡介,一、實驗課要求 課前做好預習報告。 實驗操作要嚴肅認真、腦手并用、膽大心細、獨立操作、注意安全。 損壞東西要賠償。 實驗做完后認真書寫實驗報告 輪流打掃衛生。,如何學習土壤農化分析？,二、實驗報告格式,1、實驗名稱 2、實驗原理：簡明扼要 3、實驗設備和試劑：主要的 4、實驗步驟：關鍵的 5、實驗記錄和數據處理： 記錄原始數據（測試材料名稱、稱樣量、 測試過程中關鍵數據等）， 書寫計算公式，代入數據計算結果， 計算平均值、絕對相差、相對相差， 注意有效數字。 6、實驗注意事項：含心得體會,如何學習土壤農化分析？,注：實驗報告寫在裝訂好的實驗報告紙上，防止丟失！,三、課程學時分配（36學時）,參考教材,參考資料,中國土壤學會農業化學專業委員會編. 土壤農業化學常規分析方法. 北京：科學出版社，1983 魯如坤主編. 土壤農業化學分析方法. 北京：中國農業科技出版社，2000 中華人民共和國國家標準. *. 中國標準出版社 勞家檉主編. 土壤農化分析手冊.北京：農業出版社，1988,參考網站：,中國農業質量標準網 國家化肥質量監督檢驗中心（北京） 農業部微生物肥料質量監督檢驗測試中心 廣東省土壤肥料信息網,課程考試,總成績：理論課考試（60）、實驗課（30）、平時成績（10） 理論課：基本理論、基本知識、基本操作 實驗課：實驗考試、實驗報告、實驗操作技能、課堂紀律 平時成績：課堂紀律、課堂測試,實驗1 土壤樣品的采集,實驗1 土壤樣品的采集,一、實驗目的 學會根據分析目的選擇采樣田塊，掌握土壤混合樣品的采集方法 二、實驗內容 采樣田塊的選擇 采樣點的確定 土壤混合樣品的采集 土樣的裝袋與標簽,土壤組成復雜，不均一 樣品采集量很少！ 參與化學分析的數量更少！ 采集的一個土壤一般1kg左右，而分析時只從其中取幾克到幾百毫克。 一個土樣足以代表一定面積的的土壤具有相當難度！ 因此： 采樣不合理引起的誤差往往遠高于樣品分析的誤差； 對一個沒有代表性的樣品進行分析毫無意義！,實驗1 土壤樣品的采集,采樣誤差的控制 在田間任意取若干點，組成混合樣，相當于多點的平均值。 組成混合樣的點越多，其代表性越大，但工作量也越大。 兼顧采樣的代表性和工作量。,實驗1 土壤樣品的采集,土壤樣品類型取決于試驗目的 混合土樣（耕層） 剖面土樣 土壤鹽分動態樣品 土壤養分動態樣品,施肥點,實驗1 土壤樣品的采集,采樣時間 土壤中有效養分含量隨季節改變而有很大變化，如：冬季有效磷、鉀含量一般較高。 采集土樣時注意時間因素，同一時間內采集的土壤分析結果才能相互比較。 分析土壤養分供應情況時，一般都在晚秋或早春等農閑時間采集土樣。,實驗1 土壤樣品的采集,實驗1 土壤樣品的采集,三、混合土樣的采集方法 1. 劃分采樣單元：即確定一個土樣代表多大面積土壤?？梢允菐桩€到幾十畝。原則上應使所采土樣對所研究問題在分析數據中得到應有的反應。 劃分依據： 土壤類型 地形：平原（100畝）、丘陵（110畝） 土壤差異情況 調查并征求農民意見,實驗1 土壤樣品的采集,三、混合土樣的采集方法 2. 每個采樣單元采樣點數： 一般510點或1020點，不宜少于5點。 3. 采集土樣的深度： 一般采集耕層土壤，015cm或020cm。 特殊研究目的時采集深層土樣。,三、混合土樣的采集方法 4. 采集混合土樣的要求 （1）每一采樣點采集土樣的厚度、深度、寬窄應大體一致。,實驗1 土壤樣品的采集,實驗1 土壤樣品的采集,三、混合土樣的采集方法 3. 采集混合土樣的要求 (2) 各點隨機決定，在田一般按“s”形路線采樣。,實驗1 土壤樣品的采集,三、混合土樣的采集方法 3. 采集混合土樣的要求 (3) 采樣點應避開田邊、路邊、溝邊、樹邊、特殊地形部位、堆過肥料的地方。,三、混合土樣的采集方法 3. 采集混合土樣的要求 (4) 一個混合樣品重量在1kg左右。 重量超出：把各點采集的土樣放在塑料布上捏碎、混勻、攤平，用“四分法”取對角兩份，棄去其余部分。如果仍然超重很多，繼續用“四分法”棄去多余樣品直至所留樣品在1kg左右。,實驗1 土壤樣品的采集,實驗1 土壤樣品的采集,三、混合土樣的采集方法 3. 采集混合土樣的要求 (5)幾個相互比較的樣品組應由同等數量的土樣組成。 (6)測定土壤微量元素的土樣采集，特別注意采樣工具的選擇，要用不銹鋼土鉆、土鏟、塑料布、塑料袋等，防治污染。,實驗1 土壤樣品的采集,三、混合土樣的采集方法 3. 采集混合土樣的要求 (7) 把所需樣品裝入塑料袋或布袋中，附上標簽。標簽一式兩份，一份放于袋里，一份扣在袋上，防治標簽丟失導致樣品混淆。 標簽用鉛筆書寫，注明采樣地點、采土深度、采樣日期、采樣人，等。,采樣地點：華中農大農場 植物營養試驗田 采土深度：0-20cm 采樣日期：2006.9.21 采 樣 人：,實驗1 土壤樣品的采集,四、采集土樣的工具,五、注意事項 1、采樣區內s形路線等距離隨機取 2、采樣點應避開特殊部位 3、每一采樣點采集土樣的厚度、深度、寬窄、土樣量應大體一致； 4、測定土壤微量元素的土樣采集，特別注意采樣工具的選擇，要用不銹鋼土鉆、土鏟、塑料布、塑料袋等，防治污染。,實驗1 土壤樣品的采集,六、實驗任務 每4個學生一組，采集一個混合土樣。 室內風干,實驗1 土壤樣品的采集,七、思考題 1、為使采集的土樣具有最大的代表性，其分析結果能反映田間實際情況，應如何使采樣誤差減小到最低程度？ 2、集土壤混合樣品的目的是什么？如何采集一個代表性混合土樣？應該注意些什么問題？ 八、作業：書寫實驗報告 九、預習：下次實驗（土壤樣品的制備與保存）,實驗1 土壤樣品的采集,實驗2 土壤樣品的制備與保存,實驗2 土壤樣品的制備與保存,一、實驗目的 掌握土壤樣品的風干方法，根據分析目的選擇樣品研磨和過篩細度，掌握土壤樣品保存方法。 二、實驗內容 土壤樣品的風干和去雜 土壤樣品的磨細和過篩 土壤樣品的保存,實驗2 土壤樣品的制備與保存,樣品制備的目的： 1、使分析用的少量土樣有較高的代表性，以減少稱樣誤差； 2、使分析樣品能夠長期保存，不致因微生物作用而使養分變質； 3、挑出植物的根、石塊等非土部分，使樣品能真正代表土壤本身的組成； 4、樣品磨細后增大了土粒的表面積，有利于測定時土粒與試劑反應均勻、完全。,實驗2 土壤樣品的制備與保存,土壤樣品制備過程： 風干 磨細 過篩 混勻 裝瓶,實驗2 土壤樣品的制備與保存,三、實驗步驟 1、風干 一般分析項目都用風干土樣，但有的需用新鮮土樣進行分析，如no3-n、nh4-n、fe2+、水分。 攤成薄層，置于室內通風陰干、不可暴曬。 揀去土樣中的動植物殘體、石塊、結核（石灰、鐵、錳等的結核）。 防止土樣風干時被污染。 注意：分析微量元素的樣品不能放在報紙上。（為什么？）,實驗2 土壤樣品的制備與保存,三、實驗步驟 2、粉碎： 土樣磨碎過程中一般用木碾、木錘，將土樣放于厚塑料墊上。 禁用鐵器等，防治土樣污染。,3、過篩 篩子類型 土壤分析所用的篩子有兩種：尼龍網篩、銅網篩 一般分析測定用銅篩； 微量元素測定最好用尼龍篩。 篩子孔徑大?。?種方法表示 1）篩孔直徑大小，如2mm，1mm，0.5mm，0.25mm 2）每英寸長度上孔數，每英寸長度上有多少孔就稱多少“目”篩子。如100目、80目、40目、20目。 目數與孔徑的關系：,實驗2 土壤樣品的制備與保存,實驗2 土壤樣品的制備與保存,三、實驗步驟 3、過篩 土樣制作細度依據： （1）分析項目的要求； （2）稱樣量的多少而定：稱樣越少，要求樣品越細。 若作物理性質分析，土樣通過2mm孔徑的篩； 若作化學分析土樣一般要通過1mm以下孔徑的篩 1) 測定有效養分時，土樣不能太細，否則可能破壞礦物晶粒，使結果偏高(一般1mm，即20目） 2) 測定有機質和養分全量時要細，100目。,實驗2 土壤樣品的制備與保存,三、實驗步驟 3、過篩 特別注意 過篩要使研磨的土樣全部過篩，而不能將沒過篩的樣品倒掉。 如剩下最后不多的砂礫不能磨碎，應將其稱重，計算測定結果時將該重量計算在總重量中，否則結果不真實。,實驗2 土壤樣品的制備與保存,三、實驗步驟 4、保存 一般樣品用磨口塞的廣口瓶保存半年至一年， 樣品瓶上標簽須注明樣號、采樣地點、土類名稱、采樣日期、樣品細度等。,實驗2 土壤樣品的制備與保存,四、注意事項 1、用木錘木碾，禁用鐵器 2、銅篩、尼龍篩選擇 3、全部過篩，不能將沒過篩的樣品倒掉 4、剩下的砂礫應稱重,實驗2 土壤樣品的制備與保存,五、實驗任務 每2個學生一組，各制備1mm土壤樣品和0.149mm土壤樣品一份。,實驗2 土壤樣品的制備與保存,六、思考題 土壤樣品制備的目的是什么？ 土壤樣品制備分哪幾步？制備過程中應注意哪些事項？ 舉例說明制備土壤粗細如何確定？并說明原因。 七、作業：書寫實驗報告 八、預習：下次實驗（土壤有機質的測定）,實驗3 土壤有機質的測定,實驗3 土壤有機質的測定,土壤有機質測定方法 經典方法（干燒法、濕燒法） 碳自動分析儀 直接灼燒法 容量法（外加熱法、稀釋熱法） 比色法,實驗3 土壤有機質的測定,一、實驗目的 掌握一般實驗室常用的測定土壤有機質的方法：重鉻酸鉀容量法外加熱法 二、實驗內容 重鉻酸鉀容量法外加熱法測定土壤有機質 土壤有機質含量的計算,實驗3 土壤有機質的測定,三、實驗步驟 重鉻酸鉀容量法外加熱法 1. 原理： 在外加熱條件下，用已知濃度的重鉻酸鉀硫酸溶液氧化土壤有機質，用標準的硫酸亞鐵滴定剩余的重鉻酸鉀，可以計算土壤有機質含量。,2cr2o72-（過量）+ 3c + 16h+ = 3cr3+ + 3co2+ 8h2o + k2cr2o7（余） cr2o72-（余）+ fe2+ cr3+ + 3fe3+,三、實驗步驟 1. 原理： 滴定過程常用氧化還原指示劑： 鄰啡羅啉： 鄰啡羅啉fe3+：淡藍色 鄰啡羅啉fe2+：紅色 滴定過程顏色變化：橙灰綠淡綠磚紅 缺點：易被懸浮土粒吸附，使終點顏色變化不明顯。 2羥基代二苯胺： 2羥基代二苯胺fe3+：紫紅色 2羥基代二苯胺fe2+：無色 滴定過程顏色變化：棕紅紫綠,實驗3 土壤有機質的測定,實驗3 土壤有機質的測定,三、實驗步驟 2. 加熱設備 油浴、石蠟、磷酸浴 電熱板 遠紅外消煮爐,溫度計,硬質試管,大燒杯 或鋁鍋,石蠟或磷酸,實驗3 土壤有機質的測定,三、實驗步驟 3. 操作步驟 稱樣硬質試管0.8000mol.l-1 (1/6k2cro7) 5ml 濃硫酸5ml石蠟或磷酸浴170-180 5min溶液轉入250ml三角瓶加指示劑滴定,實驗3 土壤有機質的測定,三、實驗步驟 4. 結果計算 實際計算的是有機碳的量，若要計算有機質量應乘以1.724，（一般土壤有機質平均含碳量為58） 外加熱重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質僅能氧化土壤有機質的90，故計算結果應乘以1.1。,實驗3 土壤有機質的測定,四、注意事項 所用土樣為100目 稱樣量根據土壤有機質含量多少而定，一般滴定消耗fe2+量不得小于空白的1/3，（溶液顏色為黃色或黃中稍帶綠色，不應為綠色）否則表明樣品有機質過多，應重做。 消煮計時應以液面剛剛沸騰時開始，準確計時5min，同一批樣品每次消煮時間應一致。 每次消煮時溫度應一致(硬質試管放入前185190，放入后170180)。 如果土壤cl-含量較多，可加ag2so4防止其干擾。,國家標準方法簡介,電砂浴 150 ml三角瓶（上加簡易空氣冷凝管） 200-230c。 注意：結果計算時無氧化校正系數1.1。,實驗3 土壤有機質的測定,五、實驗任務 每個學生測定自己所制備土樣的有機質含量。 每個學生做1個樣品，1個空白 2個學生1組分析實驗誤差,實驗3 土壤有機質的測定,六、思考題 1、測定土壤有機質的常用方法有哪些？試評述其優缺點。 2、敘述重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質的原理方法及注意事項 3、測定二氧化碳的鉻酸、磷酸濕燒法，與重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質，在原理上有何不同點？ 七、作業 書寫實驗報告 八、預習 下次實驗（石灰性土壤有效磷的測定 ）,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,一、實驗目的 掌握土壤農化分析實驗的整體過程 訓練試劑配置技術 掌握鉬銻抗法測定溶液中磷的原理、條件和操作方法。 二、實驗內容 配置試劑 國家標準方法測定石灰性土壤有效磷的方法,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,三、實驗原理 提取原理：用0.50moll碳酸氫鈉溶液浸提土壤有效磷。碳酸氫鈉可以抑制溶液中ca2+的活度，使某些活性較大的磷酸鈣鹽被浸提出來；同時也可使活性磷酸鐵、鋁鹽水解而被浸出。浸出液中的磷不致次生沉淀。 顯色原理：溶液中磷含量較低時，磷鉬酸銨在適宜的還原劑作用下，一定酸度條件下，磷鉬酸中一部分mo6+被還原為mo5+ ，生成一種較“鉬藍”的物質，器顏色深淺與磷含量呈正比。,2、測定條件 (1)ph 8.5 (2) 浸提溫度 2030c之間每升高1c，磷的浸出量大約增加2.18%。 國標規定 251c (3) 土液比 1:20 5g100ml 或 2.5g50ml） (4) 振蕩時間 301min (5) 振蕩頻率 通常用180次每分鐘 （150200次每分鐘均可）,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,3、顯色液的酸度控制,全磷測定時溶液酸度為0.55mol/l h+ olsen法測定土壤速效磷時，nahco3浸提液必然消耗部分酸， 但顯色時一般取10mlnahco3，加入5ml鉬銻抗試劑，最終溶液酸度為0.45mol/lh，在合適的顯色酸度范圍 因此：該方法中加顯色劑之前不調節溶液ph。,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,olsen 法中“鉬藍”與有機質的吸收特性曲線,4、干擾的消除 最主要的干擾是浸出液中可溶性有機質顏色的干擾 消除方法 用活性炭脫色 不脫色，直接在880nm處比色。,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,四、注意事項 如果土壤有機質含量高時，提取液可能有顏色，要加入無磷活性炭吸附之； 同一批樣品不同時間測定時，提取溫度要一致； 同一批樣品不同時間測定時，振蕩時間要一致； 振蕩結束后，要立即過濾，隨時間延長，溶出磷可能增多； 顯色之前可以不調節溶液ph值，因為10ml提取劑與顯色劑作用后其酸度仍為0.45mol.l-1，符合鉬藍顯色條件； 向比色管中加入顯色劑時速度要慢，防止反應劇烈使氣泡大量涌出，導致反應液溢出； 標準曲線系列每個點需加入與樣品測定時吸取體積一樣的提取劑，消除試劑背景誤差。,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,五、實驗任務 1、試劑配置：2人一組配置實驗所需各種試劑 浸提劑 鉬銻抗顯色劑 磷標準溶液 2、土壤有效磷提?。好咳?個平行測定 3、顯色測定 4、結果計算,實驗4 石灰性土壤有效磷的測定,六、思考題 1、鉬藍比色法測磷的主要干擾因素有哪些？如何消除？ 2、如何選擇合適的土壤有效磷浸提劑？為什么0.5mol/lnahco3是石灰性土壤有效磷的較好的浸提劑？鉬銻抗法的顯色條件是什么？ 七、作業 書寫實驗報告 八、預習 下次實驗（土壤速效鉀和緩效鉀的測定）,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,一、實驗目的 掌握醋酸銨提取火焰光度計法測定土壤速效鉀的方法 掌握熱hno3浸提火焰光度法測定土壤緩效鉀的方法 掌握火焰光度計的工作原理和操作方法,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,二、實驗內容 相關試劑配置 土壤速效鉀的提取方法 土壤緩效鉀的提取方法 火焰光度法測定溶液中鉀的方法,三、實驗原理 1、土壤速效鉀的提取 常用提取劑 1 mol l-1 nh4oac 1mol l-1 nacl、nano3、na2so4 與p等元素聯合浸提： 如：雙酸法 0.2mol/lhcl法 mehlich 3法,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,常用提取劑的特點： 依靠陽離子把土壤膠體表面吸附的鉀交換出來。 從試驗結果看，na+和h+除了提取交換性鉀外，還能將部分固定鉀提取出來； nh4+僅僅提取土壤交換性鉀，不因提取次數增多和時間增長而使提取量增加，即可以將交換性鉀和緩效鉀截然分開。（為什么？）,提取土壤速效鉀最常用提取劑： 1 mol.l-1 nh4oac,1、土壤速效鉀的提取,1、土壤速效鉀的提取,1mol/l nh4oac（ph 7）法的優點： （1）k+與nh4+半徑接近，能有效提取交換性k nh4+ k+ na+ ca2+ 水化h+ r(nm) 0.145 0.133 0.093 0.099 0.450 （2）用火焰光度法或原子吸收法定量時，干擾離子少。,影響速效鉀提取的因素： 提取劑陽離子種類 提取時間 水土比例,因此，在提到某一方法時，除了說明浸提劑的成分外，還要說明土液比、浸提時間。 例如：nh4oac法 1:10，30min nano3法 1:5， 5min 這兩種方法的豐缺指標也不同。 低 中 高 nh4oac法 30-70 70-125 125 mg/kg nano3法 20 20-50 50 mg/kg,三、實驗原理 2、土壤緩效k的測定 常用提取方法1mol/l hno3煮沸法： 土液比為1:10，煮沸10min，浸出的k來代表緩效k （減去交換性k后）的相對指標。 本法的要點：準確煮沸10min； 土液比保持1:10，避免水分蒸發掉。,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,三、實驗原理 2、土壤緩效k的測定 主要浸提土壤易分解礦物如黑云母、伊利石、含水云母分解中間體中的鉀，以及粘土礦物晶格所固定的鉀，還包括水溶性鉀和交換性鉀，通稱酸溶性鉀。 土壤緩效鉀 酸溶性鉀速效鉀,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,3、火焰光度計工作原理 發射光譜,單色器,放大器,檢測器,記錄表,火焰,助燃氣,廢液,燃氣,試液,鉀、鈉濾光片,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,4、火焰光度計的操作,條件選擇檔至“鉀測定” 打開電源開關至“on”，預熱 打開助燃氣(空氣），調節氣壓表至0.4個大氣壓； 打開燃氣開關，立即點火； 火焰調節：調節燃氣大小，使藍色火焰穩定，無明顯跳動，內焰呈藍色小圓錐形高2-3mm，邊緣清晰。 如果燃氣過多，則內焰呈黃白色，火焰中可能有黑煙產生； 如果空氣過多，火焰不穩定，并有“嘶嘶”叫聲，有突然熄滅的趨勢。,實驗5 土壤速效鉀和 緩效鉀的測定,調至測量檔，開始測定； 調節測定范圍： 用標液“0”點進樣調節火焰光度計讀數為0； 用標液“最高點”進樣調節火焰光度計讀數為90左右 標準系列進樣、讀數、繪制標線； 用標準系列的“中點”檢查儀器讀數是否穩定； 待測樣品測定，根據標準曲線計算樣品含鉀量。 關機：進蒸餾水洗滌儀器1-2min，先關閉“燃氣”，再關閉“助燃氣”,三、實驗原理 2、土壤緩效k的測定 常用提取方法1mol/l hno3煮沸法： 土液比為1:10，煮沸10min，浸出的k來代表緩效k （減去交換性k后）的相對指標。 本法的要點：準確煮沸10min； 土液比保持1:10，避免水分蒸發掉。,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,四、實驗步驟 1、土壤速效鉀的提取 2、土壤緩效鉀的提取 3、火焰光度計測定,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,五、注意事項 1. 含nh4oac的k標準溶液配制后不能放置過久，以免長霉，影響測定結果。 2. 土壤稱樣量多少可視含鉀量大小而定，但土樣與硝酸的比例應為1：10，如土壤樣品中有游離的caco3，應先用hno3除去，使最后溶液中hno3濃度保持在1mol/l。 3煮沸時間要嚴格掌握，煮沸10min是從開始沸騰起計時間。碳酸鹽土壤消煮時有大量的co2氣泡產生，不要誤認為沸騰。 4. 加熱時，三角瓶上加小漏斗或冷凝器，控制電爐溫度，防止溶液蒸干。 5. 標準系列溶液應含有與待測土壤浸提液相同量的硝酸，以消除試劑背景誤差。 6. 干過濾,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,六、實驗任務 1、試劑配置：2人一組配置實驗所需各種試劑 浸提劑 鉀標準溶液 2、每個學生測定自己所制備土樣的速效鉀和緩效鉀含量 3、學會火焰光度計的操作方法。,實驗5 土壤速效鉀和緩效鉀的測定,六、思考題 土壤速效鉀包括什么形態？為什么以1mol/lnh4oac作為土壤速效鉀的標準浸提劑？它有什么優點？工作條件是什么？ 1mol/l hno3煮沸法測定土壤緩效鉀的原理和工作條件是什么？ 簡述用火焰光度法測k的原理及測定過程中的注意事項。 七、作業 書寫實驗報告 八、預習 預習下次實驗（土壤有效硼的測定）,實驗6 土壤有效硼的測定,實驗6 土壤有效硼的測定,一、實驗目的 掌握土壤有效硼的提取方法 掌握姜黃素比色法測定硼的方法 二、實驗內容 土壤有效硼的提取 姜黃素比色法測定土壤有效硼,三、微量元素測試上的特殊要求： 特點：含量低、組成復雜。要求分析方法靈敏度 高，操作上要防止污染。 要求： （1）方法靈敏度高：儀器分析、比色法 （2）防止污染：含量少，易污染 a、 環境：最好有專用實驗室 b、 試劑：優級純或分析純 c、 水：重蒸餾水、高純水,實驗6 土壤有效硼的測定,d、器皿： 玻璃儀器：配方不同，成分不一 硬質玻璃：硼硅酸玻璃，常含b、zn 軟質玻璃：含b少 石英玻璃：sio2含量大于99.8%，不含其它元素， 耐高溫（1050c），膨脹系數小，但貴！ 塑料：試劑瓶、燒杯、漏斗等 聚乙烯：耐酸堿，但不抗高溫 聚四氟乙烯（塑料王）：抗溫達240c,微量元素測試上的特殊要求：,e、洗滌要求： 一般需用1mol l-1hcl或hno3浸泡，然后洗凈酸 液，以除去被吸附的離子。也有用edta螯合劑 洗滌的。,污染控制是微量元素分析成敗的關鍵因素之一,微量元素測試上的特殊要求：,四、樣品的預處理 熱水回流浸提 1：2土水比在回流情況下煮沸5min，加入ca2+使分散于水中的膠體快速沉淀、澄清，過濾后測定溶液中硼。該方法提取的有效硼與作物生長相關性好。 提取硼的形態：溶液中的b，吸附b，可溶b鹽 浸提條件：土液比1:2，沸騰5min 澄清：cacl2、mgso4等,實驗6 土壤有效硼的測定,五、溶液中硼的測定 方法類型 光譜分析法：icp-aes、icpms 離子選擇電極法 比色分析法： 蒸干顯色法 濃硫酸溶液中顯色 三元絡合物萃取比色法 水溶液中顯色法,inductively-coupled-plasma atomic emission spectrophotometer mass spectrophotometer,實驗6 土壤有效硼的測定,硼測定方法類型 比色分析法 蒸干顯色法：姜黃素顯色法 濃硫酸溶液中顯色：胭脂紅酸顯色法、醌-茜素顯色法 三元絡合物萃取比色法：次甲基藍孔雀綠顯色法 水溶液中顯色法：甲亞胺法、茜素-s法 目前國內外應用最普遍的方法： 姜黃素顯色法 甲亞胺法,姜黃素比色法,1. 方法原理： 酸性介質中硼酸與姜黃素的配合物玫瑰花青苷，呈玫瑰紅色，550nm有最大吸收峰。 硼酸與姜黃素形成配合物需在無水條件下進行，否則配合物顏色強度降低。所以顯色過程是一個蒸干脫水過程。 蒸干顯色后的產物不穩定，遇熱迅速分解，溶于乙醇后室溫下1-2h內穩定。,實驗6 土壤有效硼的測定,姜黃素比色法,2、顯色條件： （1）水分：脫水過程中形成絡合物 殘余水 顏色 0.3%（v/v） 正常 0.5%（v/v） 下降20% 1.0%（v/v） 下降70%,實驗6 土壤有效硼的測定,（三）姜黃素比色法,2、顯色條件： （2）脫水方法：絡合物是在脫水過程中形成的，因 此脫水的溫度、蒸發速度都會影響顯色。 （3）反應介質：酸性介質中顯色（草酸） （4）干擾離子： 氧化劑：可使姜黃素氧化，顯棕色。土壤中主要為no3-，大于20 mg l-1有干擾，可堿化后灼燒除去。 （5）穩定時間：95%酒精中穩定3小時,實驗6 土壤有效硼的測定,六、注意事項 1. 防止污染 所用水應是二次水，水電導率在1s.cm-1 硬質玻璃含硼，所用玻璃器皿不應與試劑或試樣溶液長時間接觸。樣品和標液存放于塑料器皿中。 加熱用的蒸發皿必須是瓷質或石英蒸發皿，速效硼提取須用石英三角瓶 2. 待測液、空白溶液、標準系列溶液的顯色條件，（如溫度、容器的種類與體積、蒸發的速度）必須嚴格保持一致，否則顯色深淺可能不一致。 3. 若土壤中硝酸根含量超過20g/g時，對顯色有干擾，須吸取一定量的濾液加飽和氫氧化鈣溶液，放在水浴上蒸干后灼燒破壞硝酸根，然后用0.1mol.l-1鹽酸溶解殘渣，再進行顯色。 4. 顯色加入乙醇后應盡快比色，防止乙醇蒸發影響玫瑰花青苷濃度。 5. 比色時，用乙醇作參比，標線零點有一定的吸光度，標線不通過原點。,實驗6 土壤有效硼的測定,七、實驗任務 每個學生稱取自己所制備土樣，提取土壤有效硼，并測定其含量 4人1組作一條標準曲線。,實驗6 土壤有效硼的測定,八、思考題 為盡可能減少污染，在樣品采集到測定的全過程中土壤微量元素分析應該注意哪些問題？ 姜黃素法和甲亞胺法測定溶液中硼的工作范圍、測定條件。怎樣看待它們各自的優缺點？ 九、作業 書寫本次實驗報告 十、預習 預習下次實驗 （植物全氮或全磷的測定）,實驗7 植物氮的測定,實驗7 植物氮的測定,一、實驗目的 掌握植物樣品消煮的原理和方法 掌握半微量開氏法定氮的操作技術 二、實驗內容 h2so4h2o2消煮植物樣品 半微量開氏法測定溶液中的氮,實驗7 植物氮的測定,三、實驗原理 消煮：植物樣品在濃硫酸溶液中經脫水碳化、氧化，同時h2o2在熱濃硫酸溶液中分解出新生態氧，具有強烈的氧化能力，分解h2so4沒有破壞的有機物和碳，變成co2、h2o，有機氮、磷則轉化為銨鹽和磷酸鹽，可在同一消化液中測定n、p、k。 溶液種的銨的測定：加堿使溶液中銨態氮以“氨”逸出，而得以分離，硼酸吸收后，用標準酸滴定。 相關儀器設備介紹： 遠紅外消煮爐的使用與操作規范 開氏定氮儀的組裝、工作原理、操作,實驗7 植物氮的測定,四、實驗步驟 1、植物樣品的消化方法 稱樣0.1000-0.2000g于100ml消化管底部， 用少量水潤濕樣品，加濃硫酸5ml，輕輕搖勻（最好放置過夜），瓶口放一彎頸小漏斗， 在消化爐上先低溫加熱，待濃硫酸分解冒白煙時逐漸升高溫度 當溶液全部變棕黑色時，從消化爐上取下消化管，稍冷，逐滴加300g.l-1 h2o2 10滴，并不斷搖動， 再加熱至為沸10-20min，取下消化管，稍冷，加h2o2 5-10滴， 如此反復2-3次，直至溶液清亮無色 再加熱5-10min，逐盡過剩的h2o2 消化液轉入100ml容量瓶 同時做空白試驗,實驗7 植物氮的測定,四、實驗步驟 2、蒸餾和滴定 檢查蒸餾裝置 樣品蒸餾 餾出液的滴定,實驗7 植物氮的測定,五、注意事項 1. h2o2 要直接滴到瓶底溶液中，若滴在瓶壁上則其直接分解，失去氧化能力； 2. 消化液中的h2o2必須逐盡，否則影響n、p的比色測定 3. h2o2不宜過早加入，每次用量不可過多，加入后的消煮溫度不要太高，只要保持消煮液微沸即可。 4. 消煮溫度應保持在360410 。若過低，消化不完全；若過高，易引起氨揮發。 5. 蒸餾前先檢查裝置是否漏氣； 6. 加堿時防止氨的揮發 7. 蒸餾時注意氣流的開關順序，防止倒吸 8. 洗滌開氏瓶時注意氣流的開關順序，注意操作安全,實驗7 植物氮的測定,六、實驗任務 每個學生稱量一份柑橘葉片樣品，先進行濕灰化，再通過半微量開氏法定氮,實驗7 植物氮的測定,七、思考題 可用于植物樣品中氮、磷、鉀同時測定的消化方法有哪些？各有何種特點？ 八、作業 書寫本次實驗報告 九、預習 預習下次實驗 （化肥中鉀的測定或者過磷酸鈣中有效磷的測定）,實驗8 植物全磷的測定,實驗8 植物全磷的測定,一、實驗目的 掌握植物樣品消煮的原理和方法 掌握釩鉬黃比色法測定磷的原理和操作技術 二、實驗內容 h2so4h2o2消煮植物樣品 釩鉬黃比色法測定消化液中的磷,實驗8 植物全磷的測定,三、實驗原理 消煮：植物樣品在濃硫酸溶液中經脫水碳化、氧化，同時h2o2在熱濃硫酸溶液中分解出新生態氧，具有強烈的氧化能力，分解h2so4沒有破壞的有機物和碳，變成co2、h2o，有機氮、磷則轉化為銨鹽和磷酸鹽，可在同一消化液中測定n、p、k。 顯色：待測液中的正磷酸與偏釩酸和鉬酸在酸性條件下能生成黃色的三元雜多酸（釩鉬磷酸），其組成有人認為可能是p2o5v2o522moo3nh2o。溶液黃色的深度與磷含量成正比，可以用比色法定量磷。 儀器介紹：遠紅外消煮爐的操作規范,實驗8 植物全磷的測定,四、實驗步驟 1、植物樣品的消化方法 稱樣0.1000-0.2000g于100ml消化管底部， 用少量水潤濕樣品，加濃硫酸5ml，輕輕搖勻（最好放置過夜），瓶口放一彎頸小漏斗， 在消化爐上先低溫加熱，待濃硫酸分解冒白煙時逐漸升高溫度 當溶液全部變棕黑色時，從消化爐上取下消化管，稍冷，逐滴加300g.l-1 h2o2 10滴，并不斷搖動， 再加熱至為沸10-20min，取下消化管，稍冷，加h2o2 5-10滴， 如此反復2-3次，直至溶液清亮無色 再加熱5-10min，逐盡過剩的h2o2 消化液轉入100ml容量瓶 同時做空白試驗,實驗8 植物全磷的測定,四、實驗步驟 2、標線配置 3、顯色：酸度調節 4、比色：,實驗8 植物全磷的測定,五、注意事項 1. h2o2 要直接滴到瓶底溶液中，若滴在瓶壁上則其直接分解，失去氧化能力； 2. 消化液中的h2o2必須逐盡，否則影響p的比色測定 3. h2o2不宜過早加入，每次用量不可過多，加入后的消煮溫度不要太高，只要保持消煮液微沸即可。 4. 一般室溫下，溫度對顯色影響不大，但室溫太低（如15）時，需顯色30分鐘，穩定時間可達24小時；,實驗8 植物全磷的測定,六、思考題 可用于植物樣品中氮、磷、鉀同時測定的消化方法有哪些？各有何種特點？ 七、作業 書寫本次實驗報告 八、預習 預習下次實驗 （化肥中鉀的測定或者過磷酸鈣中有效磷的測定）,實驗9 鉀肥中鉀含量的測定,實驗9 鉀肥中鉀含量的測定,一、實驗目的 了解肥料中鉀測定方法的種類 掌握氯化鉀中鉀提取的方法 掌握四苯硼鉀重量法測定鉀的原理和操作技術 二、實驗內容 鉀肥中鉀的提取 四苯硼鉀重量法測定肥料提取液中的鉀,實驗9 鉀肥中鉀含量的測定,三、方法原理： 在酸性或堿性環境中，溶液k+與四苯硼鈉作用形成四苯硼鉀白色沉淀，過濾、洗滌、烘干、稱重。 k+ b(c6h5)4- kb(c6h5)4,實驗9 鉀肥中鉀含量的測定,四、實驗步驟 （1）待測液的制備：樣品在稀酸溶液中煮沸、溶解。 （2）沉淀生成： a. 消除干擾離子： 加edta消除能與四苯硼鈉形成沉淀的其它金屬離子的干擾 加甲醛溶液消除nh4+的干擾。 b. 生成沉淀： 劇烈攪拌下，逐滴加入四苯硼鈉溶液 c. 抽濾： 預先在120恒重的4號玻璃坩堝 四苯硼鈉洗液洗滌沉淀 再用蒸餾水洗滌沉淀2次 d. 恒重： 120烘干沉淀1h 恒重,實驗9 鉀肥中鉀含量的測定,五、注意事項 a. 稱樣量 b. 配制的四苯硼鈉溶液要呈堿性，酸性條件下易分解，一般溶液酸性越強，溫度越高，分解越快； c. 在微酸性環境中，四苯硼鈉能與nh4+、k+、rb+、cs+、ce+、ag+、hg2+等生成沉淀，nh4+通過加入甲醛消除，其它金屬離子通過加入edta絡合劑消除其干擾。 d. 形成沉淀時，若四苯硼鈉加入速度過快，影響形成沉淀顆粒大小，結果重現性較差，因此要求逐滴加入。加入沉淀劑過量0.1-0.2可使k+沉淀完全。,實驗9 鉀肥中鉀含量的測定,五、注意事項 e. kb(c6h5)4沉淀在在20100ml水中可溶解5.3 mg，因此沉淀洗滌時用飽和kb(c6h5)4溶液或者稀釋25倍的四苯硼鈉沉淀劑，通過同離子效應減少洗滌過程中沉淀的溶解。 f. 為增加洗滌效果，每次加入下次洗滌