測定土壤中有效硼的實驗探究論文
摘 要：采用鈹試劑Ⅲ分光光度法來測定土壤中有效硼的含量，方法用于多土壤中的有效硼分析，測定值符合標準值。對國家土壤標準物質進行測定，方法精密度（RSD，n=12）為2.58%-7.26%。
關鍵詞：鈹試劑Ⅲ；分光光度法；有效硼
硼位于第二周期第Ⅲ A族，是一種非金屬元素，在常溫下不溶于水，但在高溫水蒸汽中可生成硼酸，也易被硝酸氧化生成硼酸，硼在自然界的分布主要以各種硼酸鹽形式的礦存在。
土壤中硼所存在的形態(tài)不同，其化學結構、物理化學性質以及生物活性不同，結構性質的差異造成不同存在形態(tài)硼在不同溶劑中的溶解度不同。土壤中硼可分為水溶性硼，酸溶硼和難溶性硼，其中水溶性硼對植物才是有效的，對作物的生長起了至關重要的作用,是有效硼。各種形式的硼只有在適宜條件下才能轉化。
土壤有效硼的分析方法有很多，浸取方法主要是即用水來提取，而測定方式有多種,主要有熒光分光光度法，原子吸收光譜法，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，電感耦合等離子體質譜法，電化學法，分光光度法。
1 實驗部分
1.1 儀器和主要試劑
722型可見光分光光度計（上海分析儀器廠）。
本實驗所用器皿均為無硼玻璃或其他無硼材料，溶液儲存于聚乙烯瓶中，所用器皿均用硝酸（1+1）浸泡，用自來水及去離子水洗凈。
硼標準貯備溶液：稱取0.5716克干燥的硼酸（光譜純）溶于純水中，并定容至1L，儲存于聚乙烯瓶中，此溶液每毫升含10 微克硼。
硼標準使用溶液：取10mL硼標準貯備液至100mL容量瓶中，用二次去離子水定容至刻度，此溶液每毫升含10 微克硼。
鈹試劑Ⅲ溶液：0.40g/L的水溶液。
乙酸——乙酸鈉緩沖溶液：pH4.2，稱取180克NaAc.3H2O,加水溶解后移入2000mL容量瓶中，加入冰乙酸190mL，用水稀至刻度，搖勻。
EDTA溶液：100g/LEDTA水溶液。
CaCl2溶液：0.5mol/L,5.55克氯化鈣（分析純），加入水100mL溶解。
1.2 實驗方法
1.2.1 有效硼溶液的制備
取10.00g風干并通過1mm尼龍篩的土樣于100mL園底小燒瓶中，加入20mL無硼水，插入小漏斗，并在小漏斗上放至一至二顆玻璃珠，文火煮
沸，從沸騰時計時，準確5分鐘取下，立時冷卻。加入2滴0.5mol/LCaCl2,移入離心管澄清，用致密濾紙過濾，濾液承接于塑料小燒杯中，供測定用。
1.2.2 實驗方法
取清液10mL于50mL比色管中，加入10mLpH4.2醋酸——醋酸鈉緩沖液搖勻，加入2.5mL 100g/L的EDTA溶液搖勻，加入5mL無水乙醇搖勻，加入4mL0.4g/L的鈹試劑Ⅲ溶液，最后水定容到50 mL刻度線，搖勻，放置，放置20小時后，用1cm比色杯，以試劑空白為參比，于567nm處測定其吸光度。
2 結果與討論
�。�1）吸收光譜。在pH4.2的醋酸鈉緩沖液體系中，鈹試劑Ⅲ與硼形成玫瑰紅絡合物，它的'最大吸收波長為567nm.,它的摩爾吸光系數是2.4x104.按實驗方法用分光光度計在400—600 nm范圍對絡合物和鈹試劑Ⅲ掃描吸收光譜曲線，絡合物在567 nm有最大吸收峰。
�。�2）緩沖體系確立。 硼與鈹試劑Ⅲ在酸性條件可生成穩(wěn)定的絡合物。實驗表明，硼在醋酸——醋酸鈉體系內，形成的絡合物吸光度最大，且穩(wěn)定。
�。�3）PH值確定。在選定緩沖體系后，確定溶液的pH值。在4.2-4.5范圍內,絡合物吸光度達到最大值。
�。�4）顯色劑、增色劑用量。實驗表明，適量的乙醇存在具有增色作用，乙醇選用5 mL用量。0.4g/L鈹試劑Ⅲ用量在2-4mL吸光度大且穩(wěn)定，實驗選用4mL。
�。�5）顯色溫度及體系的穩(wěn)定性。顯色反應在室溫下需20小時才能顯色完全。顏色可以穩(wěn)定一星期以上。
�。�6）工作曲線。取1mL10微克硼的標準溶液0、0.5、1.0、2.0、2.5、 3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 于50 mL比色管中，依次加入醋酸——醋酸鈉緩沖液10 mL，100g/LEDTA2.5 mL,無水乙醇5mL，0.4g/L鈹試劑Ⅲ溶液4 mL，每加入一種試劑應搖勻，最后用水稀至刻度，搖勻，放置24小時以上后用分光光度計測定其吸光度。以標準系列溶液含量為縱坐標，吸光度為橫坐標，回歸方程為C=168.63*A-1.6352,相關系數為r=0.9991。
（7）共存離子的影響。在EDTA存在時，Fe10mg,Al 、Zn、 Ca、 Mg 5mg; Pb、 Mn 2mg ; Mo 1mg時不干擾測定。有效硼溶液制備時，已分離了絕大部分干擾物質，少量金屬離子用EDTA掩蔽。考慮EDTA溶解度及它對干擾離子的掩蔽作用，選擇10%EDTA2.5mL。
�。�8）方法精密度、準確度實。稱取國家一級土壤標準物質，按實驗方法顯色測定，其結果見表1。
�。�10）回收率實驗。本法的回收率在90-98%范圍之內。 在分光光度法測定硼時，顯色劑很多，其中以姜黃素和甲亞胺——H類的應用最廣，姜黃素是所有顯色劑中對硼檢出的靈敏度最高,其檢出限是1ng/mL。但姜黃素易分解，不穩(wěn)定。它必須嚴格控制顯色條件，蒸發(fā)條件必須一致，不能殘存水，顯色不能停頓，盡可能迅速，較難掌握，而甲亞胺-H類雖相對簡便,但靈敏度不夠，其檢出限是0.24mg/L。相比之下，鈹試劑Ⅲ比色法穩(wěn)定，具較高靈敏度，易操作，容易掌握。較適合于土壤有效硼的測定。
參考文獻
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