劉莉
農業(yè)土壤有效硫一般使用硫酸鋇比濁法測定,該標準優(yōu)點是應用廣泛,但是在土壤有效硫比濁測定中發(fā)現結果不理想,重復性差,標準曲線相關系數不高,低濃度一端不成線性。經過條件實驗發(fā)現其中主要問題①標準溶液加入量的選擇②比濁時間影響測定結果③比濁器皿的選擇。
一、原有效硫測定方法及步驟
1、儀器及化學試劑
儀器:搖床(滿足180轉/分±20轉/分的振蕩頻率);電熱板;分光光度計;控溫電磁攪拌器,塑料瓶,燒杯?;瘜W試劑:(1)氯化鋇晶粒(將氯化鋇BaCl2·2H2O研細,通過0.5mm孔徑篩);(2)磷酸二氫鈣;(3)硫酸鉀;(4)阿拉伯膠水溶液(2.5g/L);(5)過氧化氫(30%);(6)氯化鈣浸提劑(CaCl 1.5g/L,用于石灰性土壤);(7)硫標準貯備液(稱取硫酸鉀0.5436g溶于水,定容至1L,即為含硫100mg/L的標準貯備液,將此溶液準確稀釋成含硫20mg/L的標準溶液備用);(8)(1+4)鹽酸溶液;(9)磷酸二氫鈣-乙酸浸提劑(稱取磷酸二氫鈣[Ca(H2PO4)2·H2O])2.04g溶于1L乙酸[c(CH3COOH)=2mol/L]溶液中)。
2、操作步驟
(1)制作標準系列。準確吸取含硫20mg/L標準溶液0.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml、12.00ml分別放入50ml比色管中,加(1+4)鹽酸溶液2ml和阿拉伯膠水溶液4ml,用水定容,即為0.00mg/L、0.80mg/L、1.60mg/L、2.40mg/L、3.20mg/L、4.00mg/L、4.80mg/L硫標準系列溶液。將溶液轉入150ml燒杯中,加氯化鋇晶粒2.0g,用電磁攪拌器攪拌1min,5min~10min內在分光光度計上波長440nm處,用3cm光徑比色皿比濁,用標準系列溶液的零濃度點調節(jié)儀器零點,與試樣溶液同條件比濁測定,讀取吸光度,繪制校準曲線或求出一元直線回歸方程。
(2)試液制備。稱取通過2mm孔徑篩的風干試樣10g(精確到0.01g)于250ml塑料瓶或三角瓶中,加入浸提劑50ml,在20℃~25℃下振蕩1h,過濾。
(3)測定。吸取濾液25ml于100ml三角瓶中,在電熱板或砂浴加熱,加過氧化氫3-5d氧化有機物。待有機物分解完全后,繼續(xù)煮沸,除盡過剩的過氧化氫。加入(1+4)鹽酸溶液2ml,得到清亮的溶液,將溶液無損移入50ml容量瓶中,加阿拉伯膠水溶液4ml,用水定容后轉入150ml燒杯中,加氯化鋇晶粒2.0g,用電磁攪拌器攪拌1min,5min~10min內在分光光度計上波長440nm處,用3cm光徑比色皿,與標準溶液同條件比濁,讀取吸光度。
(4)分析結果
有效硫的質量分數以(mg/kg)表示,按式(1)計算:
ρ:從校準曲線上查得測定液中硫的濃度,單位為毫克每升(mg/L);V:測定液體積,單位為毫升(ml),本實驗為50ml;D:分取倍數,50/25=2;m:試樣質量,單位為克(g)。
二、實驗結果
1、標準溶液加入量
校準曲線在濃度低的一端不成直線,為了提高可靠性,在標準溶液中加入等量的SO42--S,使溶液濃度提高。標準使用液濃度為10mg/L,實驗結果如下:
由表1結果看出,標準溶液加入量對有效硫的測定并無大的影響。
2、比濁時間
比濁方法中時間的控制對測定結果有著很重要的影響,這跟混濁體系的穩(wěn)定性有關。表2結果是單人操作,全部加完氯化鋇晶粒,依次攪拌,全部攪拌完全后,依次比色。表3結果為兩人配合,逐個添加氯化鋇晶粒,攪拌,比濁,比濁時間均為7min左右。通過表2、表3實驗結果表明,隨著比濁時間的增加,吸光值變大,讀數變得不理想,從而影響曲線r值。
3、不同器皿對土壤有效硫測定的影響
由表4可以看出,使用燒杯7次平行實驗相對標準偏差結果小于使用錐形瓶7次平行實驗相對標準偏差,使用燒杯比使用錐形瓶測試結果的一致程度好。
三、土壤有效硫的測定的幾點注意事項
1、測定過程中使用的燒杯及其他玻璃器皿必須干凈干燥,測定前用毛刷刷洗干凈,再依次用再來水、純水沖洗干凈,烘干備用。
2、比濁使用的比色皿成套使用,使用后立即用純水沖洗并浸泡在乙醇或純水中。
3、研磨氯化鋇所用研缽以及過篩使用0.5mm孔徑篩,用前需刷洗干凈,晾干備用。
4、攪拌轉子應每個樣品獨立使用,攪拌速度及加熱溫度要一致。
5、嚴格控制比濁時間一致,必要時二人配合,一人攪拌,一人測定。
(作者單位:063000河北省唐山天予環(huán)境檢測有限公司)