LY/T 1253-1999
前 言
本
是对GB/T 7873-1987《森林土灰矿质全量(二氧化硅、铁、铝、钦、锰、钙、镁、磷)分析方法》
的修订。在修订中,对不符合国家法定计量单位标准的单位、不符合全国科学名词审定委员会公布的土
壤学名词的名词予以修改;在编写上,按GB/T 1. 1-1993的要求执行。
样品的熔融与提取。采用碳酸钠碱熔一盐酸提取法,以无水碳酸钠熔融样品时,需在900-920'C温
度下于铂堵锅中进行,土壤中的铁、铝、锰、铁、钾、钠、钙、镁、磷等矿质元素均成为可溶性盐类,硅则成为
可溶状态的硅酸钠,再用盐酸提取,使各种矿质元素成为抓化物盐类,从而被提取到溶液中,作为系统分
析的待测液用。
硅的测定。采用质量法和容量法,质量法中应用动物胶脱硅一质量法被公认为经典方法;近年来采用
聚环氧乙烷、甲基纤维素等高分子有机化合物凝聚脱硅一质量法,这个方法操作简便、快速,可以与经典
方法媲美 。
铁的测定。采用邻菲锣啡比色法和原子吸收分光光度计,邻菲哆琳比色法是以盐酸经胺为还原剂,
将三价铁还原为二价铁,在pH2-9的范围内,二价铁与邻菲哆琳反应生成橙红色的铬合物,进行比色,
适用于含铁量较少的测定;用原子吸收分光光度计(AAS)分析铁元素时,1 000 lxg/mL的钠、钾、钙、镁、
锰、钦 、铝 、硅和磷对铁无 干扰 ,虽 然脱硅后系统分析待 测液中含有 大量的氯化钠 和盐酸 ,但通过稀释 和
在标准溶液中加人相应的抓化钠和盐酸时,即能内消其干扰。
铝的测定。采用氟化钾取代EDTA容量法,在待测液中加人过量的EDTA,在pH6的条件下与铁、
铝、钦等元素络合,用锌盐回滴过量的EDTA,再加氟化钾溶液将与铝、钦络合的EDTA取代出来,再用
锌盐滴定释放出来的EDTA,计算铝、钦合量数,从中减去铁量,即得铝含量。
硅、铁、铝率的计算。硅、铁、铝分子比率,硅、铝分子比率,硅、铁分子比率是用氧化物的分子量X10
除氧化物含量(g/kg)所得的分子数之间的比例表示。
钦的测定。采用变色酸比色法和二安替比林甲烷比色法,变色酸比色法中变色酸(1,8一二经基蔡-3,
6一二磺酸钠)与钦形成桔红色的络合物,其颜色的深度与溶液的pH有关,pHl时较灵敏,而且干扰较
少,高价铁离子、铬和钒离子对比色有干扰,可加抗坏血酸还原剂消除,比色范围0--5 pg/mL(TiO,);
二安替比林甲烷比色法,在0. 5^-4 mol/L盐酸或1/2硫酸介质中,二安替比林甲烷与钦离子生成黄色
络合物,借此颜色进行比色,大量钠离子无干扰,三价铁、铬及钒的黄色影响比色,用抗坏血酸消除。土壤
中钦的含量很不一致.砂质土中有低于1 g/kg的,华南红壤有高达70^ 80 g/kg的,一般土壤中钦含量
在59/kg以下。
锰的测定 。采用 甲醛厉比色法和原子吸收分光 光度法,甲醛厉 比色法 ,显色迅速 、稳定 ,且不受氯的
影 响;原 子吸收分光光度法测定锰元 素,没有其他元 素的干扰。
钙、镁的测定。EDTA络合滴定法测定钙、镁,对各种类型的土壤都能适用;原子吸收分光光度法测
定 钙、镁更快速 、准确 。
磷的测定。采用碱熔一锢锑抗比色法,其优点是分解完全、手续简便、颜色稳定、抗干扰、准确度比较
高等 。
烧失量的测定。采用灼烧减量法,烧失量不包括吸湿水,仅包括有机质和水合水以及极少量的有机
硫和氛等物质,石灰性土壤中还包括二氧化碳(由碳酸盐所产生),因此,必须用烘干土样来作烧失量测
定 。
自本标准实施之日起,原GB/T 7873-1987作废。
本标准由中国林业科学研究院林业研究所归口。
本标准起草单位:中国林业科学研究院林业研究所森林土壤研究室。
本标准主要起草人:张万儒、黄锥、杨光洼、屠星南、张萍。
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中华人民共和国林业行业标准
森林土壤矿质全t元素(硅、铁、
铝、钦、锰、钙、镁、磷)烧失t的测定 LY/T 1253-1999
Determination of mineral total elements (silica, iron, aluminium,
titanium, manganese, calcium, magnesium, phosphorus)
ignition loss in forest soil
范 围
本标准
了碳酸钠碱熔一盐酸提取法熔融与提取样品;动物胶脱硅一质量法、聚环氧乙烷(PED)脱
硅一质量法、容量法测定硅及制备系统分析待测液;邻菲P'V琳比色法和原子吸收分光光度法测定铁;氟化
钾取代EDTA容量法测定铝;变色酸比色法和二安替比林甲烷比色法测定钦;甲醛肪比色法和原子吸
收分光光度法测定锰;EDTA络合滴定法和原子吸收分光光度法测定钙和镁;铝锑抗比色法测定磷;灼
烧减量法测定烧失量等的方法。
本标准适用于森林 土壤 与其粘粒矿质全量 (硅 、铁 、铝 、钦、锰 、钙 、镁 、磷 )烧失量的侧定 。
2 样 品的熔 触与提取
2. 1 方 法要点
以无水碳酸钠熔 融样 品时 ,土壤 中的铁、铝 、锰 、钦 、钾 、钠、钙 、镁 、磷等矿质元素均成为可溶性盐类 ,
硅则成为可溶状态的硅酸钠,再用盐酸提取,使各种矿质元素成为抓化物盐类,从而被提取到溶液中,作
为系统分析的待测液用。硅酸钠遇盐酸和动物胶,则脱水成为二氧化硅沉淀,可用质量法进行测定。
熔融需在 900--920 C温度下于铂柑涡中进行,熔块的颜色一般是灰色或浅绿色;呈绿色是由于六
价锰的存在。在碱性熔剂中熔融,通常均成绿色的锰酸盐。反应如下:
2MnO,+2Na2CO3+0:- 2Na,MnO,+2CO:个
2.2 试剂
2.2. 1 无水碳酸钠:分析纯,用时烘干磨细。
2.2.2 1:1盐酸溶液:浓盐酸(分析纯)与水等体积混合。
2.3 主要 仪器
高温电炉及其控制器;铂钳祸及铂头增涡钳;分析天平;玛瑙研钵。
2.4 侧定步骤
2.4.1 用分析天平称取通过。.149 mm筛孔的土壤样品0.5-1 g(精确到。. 000 1 g),放在铺有磨细
碳酸钠的铂柑祸中,另用台秤称取 4^-89无水碳酸钠(为样品质量的8倍),置于黑色油光纸上。
2.4.2 将碳酸钠的八分之七分数次加人增竭内,以短小的圆头玻璃棒小心搅拌,与样品充分混合后,再
用留下的八分之一碳酸钠擦洗玻璃棒,并平铺在堵涡中混合物表面。若油光纸上有撒失的粉末,一起倒
人 塔祸内 ,盖上堵坍盖 。
2.4.3 将柑锅放人高温电炉中,900^-920℃熔融30 min,取出趁热观察,如果内熔物成凹形,表里均匀
一致,中间无气泡和不溶物,表示熔融完全,若有白色原状碳酸钠粉末或中间有凹凸不平和出现小孔时,
国家林业局1999一07一15批准 1999一11一01实施
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说明没有熔好,可继续熔融15^-20 min,
2.4.4 增锅稍冷后(以不烫手为最佳.否则熔块不易取出),盖好柑飒盖,戴上手套用手轻轻捏动柑涡四
周,使熔融物脱离柑祸壁,然后将熔块倒人250 mL烧杯(或带把瓷燕发皿中)。
2.4.5 用塑料洗瓶以少1t热燕馏水和少许1,1盐酸洗净增祸,用带橡皮头玻璃棒擦洗钳锅壁,所有洗
液应倒人原烧杯中,同时注惫盖上表面皿,以防大$=氧化碳气体发生时使溶液溅出杯外。
2.4.6 向加盖的烧杯中慢慢地加人20 mL 1:1盐酸(如用4g碳酸钠熔融时加1,1盐酸20 mL,碳
酸钠用t增大It,盐酸的用11t也要相应增加).使熔块溶解,此时有大a的二氧化碳气冒出,不可随便挪
移表面皿,使熔块完全溶解.此烧杯中的内溶物即可测定矿质元素用。
注
1 分析土城胶体样品一 般只侧定硅、铁、铝,称样可少于。. 5 g.
2 用玻确棒搅拌时,不能用力过猛,以免柑坍内粉末飞扬造成损失。搅拌时必须注意钳坍四周及中间的混匀,否则
熔触不好,熔块不易取出。搅拌的玻璃棒必须回而细,以防止玻璃捧划伤柑塌.
3 当熔块底部发现有黑色斑点时,这不仅是熔融不完全的象征,同时也说明搅拌不匀,应重新称样。
4 有机质和还原物质含f很高的土坡样品,必须预先在电炉上经 600.700℃开盖灼烧进行氧化 否则对铂柑A有
影响 。
5 用水和稀盐酸洗柑锅前应先加几滴乙醉.以还原高价锰,防止盐酸被权化成抓气损害铂增锅。
6 如加浓盐酸溶解熔块,往往在熔块表面形成一层二氧化硅薄膜,它阻止熔块继续溶解,故通常加 1+1或 1,2盐
酸 。
7 若熔块难以取出时,可向增坍内加热水放在电炉上煮至微沸,使熔块和增塌分离,若未取下,可加多量水放置过
夜 ,或 者把增锅四周洗净放 人烧杯中加稀盐酸溶 解。
3 硅的测定及系统分析待测液的制备
3.1 动物胶脱硅一质f法
3.1.1 方法要点
样品经碳酸钠熔融,盐酸溶解熔块,将溶液蒸发至湿盐状。在浓盐酸介质中,加人动物胶凝聚硅酸,
使硅酸脱水成二氧化硅沉淀,然后过滤使与其他元素分离。沉淀经920℃灼烧,称量,即得二氧化硅含
量。
动物胶是一种蛋白质,在酸性介质中呈如下反应:
NH2 NH,H+
/ /
Rn +H+} Rn
、、 \
COOH COOH
在酸性介质中,硅酸的质点是亲水性很强的胶体,带负电荷。动物胶在酸性介质中由于其质点吸附
了氢离子而带正电荷。当温度在70℃时,此二质点彼此中和即产生二氧化硅沉淀。动物胶凝聚硅酸进行
脱硅的条件与盐酸酸度、温度以及动物胶的用量有关。盐酸酸度在8 mol/L以上.温度控制在70℃左右
为宜,如低于60℃或高于80℃时,均不能使硅酸凝聚完全。
3.1.2 试剂
3.1-2.1 10g/L动物胶溶液:称1g动物胶溶于70℃的100 mL水中(现用现配)。
3.1-2.2 200 g/L硫氛化钾溶液:称20 g硫氛化钾(KCNS,化学纯)溶于水,稀释至100 mL,
3.1.2.3 盐酸:分析纯,密度1. 19 g/mL,
3.1.3 主要仪器
铂柑祸(30 mL);高温电炉(马福炉);铂头增锅钳,分析天平;调温水浴;250 mL烧杯(或250 mL带
把瓷燕发皿)。
3.1.4 测定步骤
3.1.4.1 系统分析待测液制备
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3.1.4.1.1 按“样品的熔融与提取”测定步骤2.4. 6,待烧杯中的熔块完全溶解后,用少许水冲洗表面
皿及烧杯内四周,将烧杯的1/2^-1/3浸人预先加热的沸水浴锅中,在通风柜中进行蒸发,蒸至湿盐状
(糊状)。
3.1.4.1.2 加浓盐酸20 mL搅拌后放置过夜;或者在水浴上80-90℃保温20 min即可进行下一步测
定 。
3.1.4-1.3 同时配制10 g/L的新鲜动物胶(新配)于烧杯中,同样与待测液一起放人水浴锅中,并使溶
液的温度保持70 `C(用温度计插人动物胶溶液中测盆),然后在每个待测液中沿烧杯壁加人10 mL动物
胶,并搅拌数次,在70'C温度下维持10 min,以便达到脱硅完全的目的。
3.1.4.1.4 将烧杯取出,趁热用倾泻法以快速无灰滤纸过滤,再用热水或1:20稀盐酸洗至无高铁离
子反应为止(用2.00 g/L硫氛化钾溶液进行检查,如无红色则为无高铁),滤液承接于250 mL量瓶中,
冷却后用水定容,作为测铁、铝、钦、锰、钙、镁、钾、磷等系统分析的待测液。
3.1.4.2 将漏斗中的沉淀物连同滤纸包好.放人已称至恒定质量的铂增涡内。然后放在通风橱中电炉
上,由低温至高温进行灰化处理。开始时温度不宜太高,赶去水分后待其冒烟,然后揭去盖子,使其充分
氧化,赶去二氧化碳,不冒黑烟后再增高温度,使黑色碳末全部转变成白色或灰白色为止。
3.1.4.3 将柑锅外部污物擦净,放人高温电炉中经900 920℃灼烧30 min,取出稍冷后放人干燥器中
平衡20 min,在分析天平上称至恒定质量,二次称量相差不超过0. 3 mg即可。同时必须做空白试验,以
减去空 白质量 ,得二氧化 硅质量。
3.1.5 结果计算
WSIO,一m2 - m, m, X 1 000 ..............................m
W}=Wso, X 0. 467 4
(1)
(2)
式中:Ws'o2— 二氧化硅含量,g/kg;
Ws— 硅含最+g/kg;
m2— 灼烧后柑锅加二氧化硅质量,9;
从— 空堵塌质量,9;
从。— 空白质最,9;
m- 烘干土样品质量,9;
0.467 4— 将二氧化硅换算为硅的系数。
3.16 允许偏差
按表1规定。
表 1 森林 土壤及粘粒矿质 全量分析结果允许偏差
侧定值,9/kg
>500
500. 50
50. 5
5- 2
< 2
绝对偏差,g/kg
> 25
2.5. 1
1- 0.1
0.1--0.08
< 0. 08
在水浴中浓缩时.只能燕至湿盐状(糊状》,切勿熬干,否则会形成不溶解的铁、铝、锰的碱性盐,使二级化硅结果
偏高。若发生这种情况,可以用王水处理。所谓湿盐状是指烧杯里的盐类呈稀的浆糊状,用玻璃箱揽拌时能搅动,
而绝无粉末出现。
10 g/L动物胶必须在 70--75℃时新鲜配制,因动物胶在70℃时活动力最强,高于80 C和低于 60℃均会降低其
活动能力。
灰化过程中,不能抽风 避免碳粒的飞失,低温灰化时温度不能太高,以免逮纸着火,致使二级化硅被带出,造成
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损 失。
4 用铂柑涡灰化必须一气呵成.不能放!时间过长,盖子有黑色碳粒必须烧尽,否则对铂柑坍有影响。
5 柑祸放在干燥器中平衡的时间要尽f-致,称f时要越快越好,因为二该化硅吸湿性很强,称it时切不能用手直
接拿取增1q,可以截干净手套拿取,也可用铂金包头的柑祸钳拿取。
6 绝对偏差=测定值一平均值.
3.2 聚环权乙烷脱硅一质f 法
3.2.1 方法要点
矿质 全量元 素分析 中硅 的测定应用 动物 胶脱硅一质量法 被公认是 经典方法 ,近年 来采用 聚环 氧乙
烷、甲基纤维素等高分子有机化合物凝聚脱硅一质量法,这个方法操作简便、快速,可以与经典方法媲美。
试剂
1. 0 g/L聚环氧乙烷溶液:称。. 1 g聚环氧乙烷(PEO)试剂溶于100 mL水中(此溶液数月不
2 8 mol/L盐酸溶液:667 mL盐酸(分析纯)稀释至1 L,
3 1:20盐酸溶液:1份盐酸(分析纯)与20份水混合。
主要仪器
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,
?
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??
?
,
?
?
?
??
、??
?
?
??
?
?
?
??
?
?
??
??
??
同 3.1.3,
3.2.4 测定步骤
3.2-4.1 系统分析待测 液制备
3.2.4.11 按“样品的熔融与提取”测定步骤2. 4. 6,加8 mol/L盐酸40 mL,待烧杯中的熔块完全溶
解后,用少许水冲洗表面皿及烧杯内四周,将烧杯的1/2^-1/3浸人预先加热的沸水浴锅中,在通风柜中
进行蒸发,蒸至湿盐状((15 m1左右)。
3.2.4.1.2 取出冷却,加PEO溶液5 mL,轻轻搅拌后放置5 min,加10 mL水稀释,然后过滤,滤液承
接于250 mL量瓶中,烧杯和漏斗中的沉淀物用1:20盐酸洗涤5-6次,并洗至无铁离子反应为止(用
硫氛化钾溶液检查 ),用水定容后摇 匀,作为 测定铁 、铝 、钦、锰 、钙 、镁、钾 、磷等系统分析 的待测液。
3.2-4.3 步骤操作进行灰化、灼烧、称量。
3.2.5 结果计算
同 3.1.5,
3.2.6 允许 偏差
同 3.1.6,
注:熔块溶解后,必须进行浓缩处理,浓缩体积应控制在20 mL之内,否则很难过滤
3.3 容 f法
3.3. 1 方法要点
样品经氢氧化钾碱熔分解时,在强碱性条件下,二氧化硅即转为可溶性硅酸盐,在硝酸溶液中,可溶
性硅酸盐在过量氟离子存在下,生成氟硅酸钾沉淀。反应如下:
sio牛一十4F-+6H-- SiF,+3H,O
SiF,+2F-- SiFs-
SiFs- + 2K ' } K3SiF6杏
氟硅酸钾在水中有较大的溶解度,如果溶液中有过量的钾离子存在,氛硅酸溶解度大大降低,甚至
难溶于水,可过滤获得纯净的氟硅酸钾沉淀。氟硅酸钾在水中水解,生成氢氟酸,而硅酸的解离常数极
小,对滴定无影响,反应如下:
K2SiF6+3H30 = 2KF+H2SiO3+4HF
最后以氢氧化钠滴定所生成的氢氟酸,根据所消耗的氢氧化钠,求得二氧化硅的含量:
4HF+4NaOH ‘二二=4NaF+4Hz0
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3.3.2 试剂
3.3.2.1 硝酸:分析纯,密度1. 42g/mL,
3.3-2.2 抓化钾:分析纯(固体)。
3.3-2.3 氢氧化钾:分析纯(固体)。
3.3.2.4 50 g/L中性抓化钾乙醇溶液:溶解5g抓化钾(分析纯)于50 mL水中,用乙醇稀释至
100 mL,
3. 3.2.5 150 g/L氟化钾溶液:将 15 g抓化钾(KF " 2HzO)溶于水中,稀释至100 mL,贮存于塑料瓶
中备用。
3.3.2.6 l0 g/L酚酞指示剂:乙醇溶液。
3.3. 2.7 0.15 mol/L氢氧化钠标准溶液:称取6g氢氧化钠(化学纯)溶于无二氧化碳水后,再用无二
氧化碳水稀释至1L。此液必须标定,其方法为:准确称取经900℃灼烧1h的二氧化硅(分析纯))0.0500
-^0. 100 0 g,用与样品相同的测定步骤进行熔融、沉淀、过滤,最后用以标定氢氧化钠准确浓度。
3.3.3 主要仪器
银(或镍)柑涡;电炉;塑料烧杯;塑料漏斗;塑料筷。
3.3.4 测定步骤
3.3.4,称取2g氢氧化钾放人银(或镍)柑涡内,在通风橱中的电炉上加热,将水分先蒸发掉,开始低
温熔融,使氢氧化钾逐渐熔化,待全部熔化后,逐渐加高温度,至银柑涡内氢氧化钾呈微红色,过5 min
后取 下柑祸。
3.3-4.2 柑锅冷却后,立即准确称取通过孔径。. 1 mm筛的烘干样0. 15 g(精确到。. 000 1 g)于氢氧
化钾熔融物上面,再在样品上面盖二、三粒固体氢氧化钾。然后放在电炉上熔融,由低温逐渐升高温度,
至样品全部熔融后,加高温度至柑祸底部达暗红色(700^ 7500C ),并保持 5^-10 min,即可取下钳祸。
3.3-4.3 冷却后,加少许水于钳祸内,使柑祸中熔块溶解(切不可用热水,以免发热沸腾,,并将增涡转
动几次,然后将样品倒人250 mL塑料烧杯内,用少量水洗柑涡,倒人杯内,再盖上表面皿,沿杯边迅速
加人15 mL浓硝酸。向柑祸内加人几滴硝酸,再用少许水分数次借助带橡皮头的塑料筷擦洗柑祸与盖
子,每次用水约3 mL,
3.3.4.4 向杯内加入2^-3 g抓化钾,用带橡皮头的塑料筷搅拌至抓化钾全部溶解,并加水使总体积达
30 mL左右,冷却,加10 mL 150 g/L氟化钾溶液,即形成氟硅酸钾沉淀,搅拌后放置5min,
3.3-4.5 用快速滤纸在塑料漏斗中过滤,滤液用塑料容器承接。用50 g/L中性抓化钾乙醇溶液洗漏斗
中沉 淀 3次 ,每次都必须 待滤液滤干后再进 行。
3.3-4.6 将沉淀物连同滤纸放人原塑料烧杯内,并加人10 mL 50 g/L中性抓化钾乙醇溶液(以防止沉
淀物水解),加5滴酚酞指示剂,用塑料筷将滤纸充分捣碎,再用0. 15 mol/L氢氧化钠溶液边搅边中和
滤纸和沉淀物中未洗净的酸(即滴至微红),此氢氧化钠用量不记。
3.3-4.7 烧杯中加人沸水至200 mL体积,然后将烧杯放人盛有沸水的600 mL烧杯中,使氟硅酸钾沉
淀充分水解,再加人5滴酚酞指示剂,用0. 15 mol/L标准氢氧化钠溶液滴至微红色出现,记下消耗氢氧
化钠毫升数(V),
3.3-4.8 同样上述测定步骤作空白试验,最后记下消耗标准氢氧化钠溶液毫升数(Va)o
3.3.5 结果计算
c, (V一 Va) X 0.015 02
刀 七
X 1 000 (3)
WS二Wsoz X 0. 467 4
式中:WS,0,- Si02含最,g/kg;
Ws- Si含量,g/kg;
c— 标准氢 氧化钠溶液浓度 ,mol/L;
(4)
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V— 样品待测液消耗标准氢氧化钠溶液体积,mL;
Vo— 空白试验消耗标准氢氧化钠溶液体积,mL;
m- 烘干土样品质It.g;
0. 015 02- 1/4二氧化硅分子的摩尔质量.g/mmol ;
0.467 4— 将二氧化硅换算为硅的系数。
3.3.6 允许偏差
按表1规定。
注
1 加报化钾进行沉淀时,总体积必须保持在40 mL左右.体积太大其结果易偏低,太小则钾盐易析出.使测定结果
不称定 ,
2 应小心将硝酸一次倒人塑料杯中,以免胶体硅酸析出.加人硝酸的酸度保持在3 mol/L以上,可以降低其他报化
物沉淀的影响(特别是铝).
3 沉淀氟硅映钾的温度应低于30.c . l[天应在冷水中冷却。氛化钾用量通常夏天用3g,冬天用2 g.用盆太多易使
结果 不毯。
4 加人奴化钾沉淀剂后,要迅速过诊、洗涤中和,以防氛硅酸钾沉淀水解.
5 在滴定完毕后.溶液温度不应低于70-75℃ 否则终点不易判断,致使结果误差太大。滴定终点为微红色,不要
过深,否则引起结果偏高。
6 样品称t.可根据二级化硅的大致含最而定(见下表)。
样 品 称 备
SiO,.g/kg 称 样 童,9
> 500
500-200
200- 100
< 100
011- 0-15
0.2
0. 2^ -0- 5
015- 1
4 铁的测定
4.1 邻菲.罗琳比色法
4.1.1 方法要点
以盐酸经胺为还原剂,将三价铁还原成二价铁。在pH2-9的范围内,二价铁与邻菲哆啦反应生成
橙红色的络合物〔(C12HeN,U e]2+,借此进行比色。溶液颜色可数日不变。其反应如下:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
Fee` +3 - Fe.....N}
(红色)
4.1.2 试剂
4.1.2.1 100 g/L盐酸经胺溶液:称10 g固体盐酸经胺(化学纯》,溶于水中,定容至100 mL,
4.1-2.2 1 g/L邻菲哆琳显色剂:称。. 1 g固体邻菲锣琳,溶于100 mL水中,若不溶可少许加热。
4.1-2.3 loo g/L乙酸钠溶液:称10g乙酸钠(CH,000Na·3H20)固体,溶于水中,定容至100 mL.
4.1.2.4 铁标准溶液:准确称取。.10008纯金属铁粉或纯铁丝(先用盐酸洗去表面氧化物),溶于稀
盐酸中,加热溶之,冷却后洗人1L量瓶中.定容后摇匀,即为100 yg/mL铁标准溶液。
180
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4.1.3 测定步骤
4.1.3.1 测定:吸取 1^ 5 mL脱硅后的系统分析待测液,移人50 mL量瓶中,加少量水冲洗瓶颈,加人
1 mL 100 g/L盐酸经胺溶液,摇匀后加8 mL 100 g/L乙酸钠溶液,使溶液的pH为5,再加10 mL 1 g/L
邻菲哆琳水溶液进行显色,定容摇匀,2h后在光电分光光度计上比色,波长先用530 nm.读取吸收值
(A),
4.1.3.2 工作曲线的绘制:用100 fag/mL铁标准溶液。,0. 5,1,1.5,2,2.5 mL注人50 mL量瓶中(此
液含铁量分别为。,1,2,3,4,5 pg/mL),与待测液同样处理显色,然后进行比色,读取吸收值,在方格纸
上绘制铁的工作曲线,再以待测液中铁的吸收值在工作曲线上查得相应的浓度〔Hg/mL),
4.1.4
式 中:
结果计算
w;。:。:一cxVXt,X1.43mX 100
WFe = WF,A X 0. 699
WF,,Oa— 三氧化二铁含量+g/kg;
X 1 000 (5)
(6)
WF,— 铁含量,g/kg;
c— 从铁工作曲线中查得铁的浓度,Kg/mL;
V- 显 色液体积 ,50 mL;
t,一分取倍数[[t,=脱硅后系统分析待测液定容体积(mL)测定时 吸取待测液体积 (mL) _2501^-5
M- 烘干土样品质量,9;
1.43— 由铁换算成三氧化二铁的系数;
。·6993— 将三氧化二铁换算成铁的系数。
4.1.5 允许偏差
按表 1规定 。
注
1 吸取待测液的量应根据含铁盘而定.尤其是胶体样品不宜多取(可根据脱硅后的系统待测液的黄色深浅而定)。
2 本法的关键是所加的试剂不能颇倒加人,必须是先加还原剂.然后加缓冲剂,最后加显色剂;另外,所加的试剂量
应随 比色休积 的增减而增减
3 干扰物质的限制:五氧化二磷 20 Fag/mL,氟化物 500 Fag/.L 以下 没有干扰,少盘抓化物和硫酸盐没有干扰.如
有相当量的高抓酸盐.则生成高抓酸邻位二氮啡.发生干扰。
4.2 原 子吸收分光光度法
4.2.1 方法要点
可用脱硅后的系统分析待测液进行测定。由于原溶液中盐酸的浓度约为0. 75 mol/L,钠离子浓度
相当于抓化钠17.6 g/L,在此情况下,对于一般土壤样品,大量钠离子存在对测定有一定影响,但通过
稀释和在标准溶液中加人相应抓化钠和盐酸时,即能消除其干扰。
4.2.2 试剂
4.2.2.1 铁标准贮备溶液:将1. 000 0 g金属铁(光谱纯)溶解于60 mL 1:1盐酸中,加人少许硝酸氧
化后,用去离子水准确地稀释到1L(此液盐酸浓度为。3 mol/L),即得1 000 pg/mL铁的标准贮备溶
液 。
4.2.2.2 100 pg/mL铁标准溶液:吸取1 000 }eg/mL铁标准溶液10 mL于100 mL容量瓶中,用水稀
释至刻度 。
4. 2. 2. 3 30 g/L抓化铭溶液:称取30g抓化,f (SrCl,·6H20,分析纯)加纯去离子水溶解后,再稀释定
容至1 L,摇匀(此液含铭大约为10 000 pg/mL),
4.2.3 铁的测定溶液的准备
铁的测定溶液,一般吸取5 mL脱硅待测液于50 mL量瓶中,加5 mL 30 g/L抓化铭溶液,用纯去
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离子水稀释定容至刻度(使待测液中德的含量为1 000 pg/mL),摇匀后同铁的标准系列溶液同时进行
测定 。
4.2.4 测定条件
空心阴极灯电流:9 mA;测定波长:248. 3 nn ;灯高:0. 4 mm;单色光器狭缝:0.05 mm;光电倍增管
电压 :-720 V;空气流最 :12 L/min;乙炔流量 :2. 0 L/min,
4.2.5 测定步骤
4.2.5.1 测定:根据选定条件调节仪器各部分,开动仪器,预热 10^-30 min,然后开动空气压缩机,并
调节空气 流量达到规定流量 ,再开 乙炔气体 ,调节 乙炔流量计达 到规定要求 ,立即点火,再精细 调节到选
定流量,待火焰稳定10 min后,即可在248. 3 nn 波长处测定脱硅后系统分析待测液中的铁。用试剂空
白溶液调吸收值到零,然后直接测定测读液(脱硅后系统分析待测液)的吸收值。
4.2. 5.2 工作曲线的绘制:分别吸取 100 pg/mL铁标准溶液0,2.5,5,10,15,20,25 mL于一系列
100 mL容量瓶中;同时分别加人盐酸、抓化钠和抓化铭溶液,使其浓度分别为。1 mol/L,1. 76 g/L和
1 000 pg/mL(以银表示),并保持与待测液的条件相一致,用去离子水稀释定容即成(此标准系列溶液
含铁:0,2.5,5,10,15,20,25 pg/mL)。在原子吸收分光光度计上由低到高浓度测定吸收值,用方格纸绘
制工作 曲线。
4.2.6
式 中:
结果计算
wF.,O,=cX V Xt,X 1.43 . X 106 X 1 000 (7 )
WF, 0 WFe,0, X 0. 699
WF,,O,— 三氧化二铁含量,g/kg;
(8)
WF,- 铁含量,g/kg;
‘— 从工作曲线上查得铁的浓度, pg/mL ;
V- 测读液体积,50 mL;
t,一分取倍数卜-250'5; .— 烘干土样品质量,9;
1.43— 由铁换算成三氧化二铁的系数;
0. 699 3— 将三氧化二铁换算成铁的系数。
4.2.7 允许偏 差
按表1规定。
注
1 如果用 4g碳酸钠熔融,定容为 250 mL,相当于抓化钠 17.6 g/L.8 g碳酸钠则相当于抓化钠 35.2 g/L,
2 根据铁的实际含量,吸取不同的毫升数分别稀释测定,但其中抓化钠、盐酸和抓化钮的加人量应尽量与标准系列
溶液一致 。
3 每当测定一个样品后.必须用大量去离子水喷洗燃烧系统.以消除测定误差.
4 测定同一批样品时,所选定的测定条件应尽量一致,测定过程中如若发生变动(漂移),应随时校正。
5 测定前应先开空气压缩机.待空气稳定后再开乙炔气体;测定后,应先关乙炔气体,后关空气压缩机,切勿颠倒。
6 如果待测液元索浓度较高时,可以稍稍将嫩烧器偏转角度,以提高测定范围 标准溶液需在同样情况下测定。
7 测定条件由于各种型号的仪器不同略有不同。
5 铝的测定
5.1 方法要点
采用氟化钾取代EDTA容量法。
待测液中加人过量的EDTA,在pH6的条件下,加热煮沸,使与铁、铝、钦等元素络合,用锌盐回滴
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过量的EDTA。再加人氟化钾进行煮沸,则抓化钾将与铝、钦络合的EDTA取代到溶液中来,再用锌盐
滴定释放出来的EDTA。反应如下:
加 EDTA 时: Al十Y r= AIY
Ti+Y - TiY
加氟化钾时 :
用锌盐滴定时 :
滴定达到终点时:
式中:Y— 代表EDTA;
In— 代表二甲酚橙指示剂;
AlY+6KF - K,AIF6+3K +`Y
TiY+6KF - K,TiF6+4K*+Y
Y+Zn } ZnY
Zn+In }--ZnIn(橙红色 )
AlY(TiY)— 代表EDTA与铝(钦)所形成的无色络合物;
ZnIn— 代表指示剂与锌所形成的络合物。
由于在pH6条件下氟化钾取代络合的选择性很强,只能将与铝、钦络合的EDTA取代出来,而不
能将与铁、铜、铅、锌等金属络合的EDTA取代出来,故它们不干扰测定。因此所测得的铝、钦含量,只需
减去钦 量即得铝量。
5.2 试剂
5.2.1 2g/L二甲酚橙指示剂:0. 2 g二甲酚橙(C?HI,O?H2S " Naa,分析纯)溶于100 mL水中。
5.2.2 pH6乙酸一乙酸钱缓冲溶液:60 g乙酸钱和2 mL冰乙酸溶于水后,定容到1L。必要时可用稀乙
酸和稀氨水调节pH(可用酸度计调测)。
5.2. 3 0. 015 mol/L乙酸锌标准溶液:称取3.3g乙酸锌〔Zn(CH,COO)i " 2Hi0],加冰乙酸1--2滴,
定容到1L(必要时过滤),用下述方法进行标定。
5.2. 3.1 取0. 015 0 mol/L EDTA标准溶液10 mL,加1滴二甲酚橙指示剂,用1:1氨水调到紫色.
再用工:4盐酸调到黄色,加5 mL pH6缓冲溶液,用待标定乙酸溶液滴定到微紫色,计算其浓度。
5.2. 3.2 取含。. 005 g三氧化二铝标准溶液,用待测液的同样操作步骤(见本法)进行标定,计算出每
毫升乙酸锌相当于三氧化二铝克数(即表示滴定度)。
5.2.4 三氧化二铝标准溶液:准确称取。. 250 0 g经7004C灼烧过的三氧化二铝,放人加有3g无水碳
酸钠的铂增涡中,搅拌均匀,在高温电炉中经1 000,C熔融1h,取出稍冷,小心捏动柑锅四壁,使熔块与
柑锅分离。然后将熔块移人烧杯中,并加少量水,再加30 mL浓盐酸溶解熔块,待溶液清亮后移人
250 mL量瓶中定容,摇匀,该溶液即为每毫升中含1 mg三氧化二铝。
5.2.5 0.015 0 mol/L EDTA标准溶液:称取5.580 g EDTA二钠盐(分析纯),用无二氧化碳水溶解,
定容到1L,并用钙标准溶液标定之(参考第9章,钙、镁的测定)。
5.2.6 0.08 mol/L EDTA溶液:称取EDTA二钠盐29. 78 g,溶于无二氧化碳水中,定容到1 L,
5.2.7 1 g/L对硝基酚指示剂。
5.3 主要 仪器
铂柑祸,锥形瓶,滴定管,高温电炉,可调电炉,水浴锅,滴管,刻度吸管。
5.4 测定步骤
5.4门 吸取20 mL脱硅后的系统分析待侧液,移人250 mL锥形瓶中,煮沸1^ -2 min,以破坏动物胶。
然后加25 mL 0. 015 0 mol/L EDTA标准溶液,加70 mL水,加热至80-90,C,再加3滴1 g/L对硝基
酚指示剂,用1;1氨水调至黄色,然后再用1 mol/L盐酸调到无色,加12 mL pH6缓冲液,放人沸水浴
中煮10 min,冷却,再加6滴二甲酚橙指示剂,用乙酸锌标准溶液滴定到刚变红紫色(此次滴定不必记
用量)。
5.4.2 加10 mL 200 g/L氟化钾溶液,摇匀,再在沸水浴加热煮5 min,冷却至室温,补加6滴二甲酚橙
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指示剂,再用乙酸锌标准溶液滴定至刚变红紫色,记下乙酸锌溶液的用量毫升数(V),
55 结果计算
WAI,o,一(cxVx0.05098xm ‘000卜〔二。:x 0. 63811。。····一 (9)
W,?一WM,0, X 0. 529 .............................. ( 10)
式中:wA1,0,— 三氧化二铝含量,g/kg;
WAI- 铝含量Ig/kg;
c— 乙酸锌标准溶液的浓度,mol/L;
V— 滴定时消耗乙酸锌标准溶液的体积,mL;
二— 滴定时吸取待测液体积相当的样品质量,9;
0. 050 98— 三氧化二铝的摩尔质量,g /mmol ;
0.638 1— 将二氧化钦量换算为相当于三氧化二铝量的换算系数;
0. 529— 将三氧化二铝换算成铝的系数。
5.6 允许偏差
按表 1规定 。
注
1 两次锌盐滴定终点的颜色应一致。
2 被滴定的溶液在电炉上煮沸时,因容易喷溅、故应放在沸腾的水中加热.
3 三氧化 二铝试剂在酸溶液中不易溶解 ,必须用无水碳酸钠熔融 ,但在熔融 时温度低了不易熔好 同时三氧化二铝
吸水性能极强,故必须经烧去吸湿水后才能称量,
4 用三氧化二铝标准溶液标定乙酸锌溶液的作用 在于校正系统分析中的误差,使分析结果更切合土壤中铝的实
际含量.
6 硅、铁、铝率的计算
粘粒(