土壤全磷測定方法——HClO4—H2SO4法

方法原理  用高氯酸分解樣品，因為它既是一種強酸，又是一種強氧化劑，能氧化有機質(zhì)，分解礦物質(zhì)，而且高氯酸的脫水作用很強，有助于膠狀硅的脫水，并能與Fe3+絡合，在灰的比色測定中抑制了硅和鐵的干擾。硫酸的存在提高消化液的溫度，同時防止消化過程中溶液蒸干，以利消化作用的順利進行。本法用于一般土壤樣品分解率達97%～98%，但對紅壤性土壤樣品分解率只有95%左右。溶液中磷的測定采用鉬銻抗比色法（其原理見5.2.1.2）

5.2.2.2主要儀器  721型分光光度計；LNK-872型紅外消化爐。

5.2.2.3試劑  

（1）濃硫酸（H2SO4，ρ≈1.84 g·cm-3，分析純）。

（2）高氯酸[CO（HClO4）≈70%～72%，分析純]。

（3）2，6-二硝基酚或2，4-二硝基酚指示劑溶液。溶解二硝基酚0.25g于100mL水中。此指示劑的變色點約為pH3，酸性時無色，堿性時呈黃色。

（4）4mol·L-1氫氧化鈉溶液，。溶解NaOH16g于100mL水中。

（5）2mol·L-1（1/2H2SO4）溶液，吸取濃硫酸6mL，緩緩加入80mL水中，邊加邊攪動，冷卻后加水至100mL。

（6）鉬銻抗試劑。A.5 g·L-1酒石酸氧銻鉀溶液：取酒石酸氧銻鉀[K(SbO)C4H4O6]0.5g，溶解于100mL水中。B.鉬酸銨—硫酸溶液：稱取鉬酸銨[(NH4)6Mo7O24·4H2O]10g，溶于450mL水中，緩慢地加入153mL濃H2SO4，邊加邊攪。再將上述A溶液加入到B溶液中，后加水至1L。充分搖勻，貯于棕色瓶中，此為鉬銻混合液。

臨用前（當天），稱取左旋抗壞血酸（C6H8O5，化學純）1.5g，溶于100mL鉬銻混合液中，混勻，此即鉬銻抗試劑。有效期24小時，如藏冰箱中則有效期較長。此試劑中H2SO4為5.5mol·L-1（H+），鉬酸銨為10 g·L-1，酒石酸氧銻鉀為0.5 g·L-1，抗壞血酸為1.5 g·L-1。

（7）磷標準溶液。準確稱取在105℃烘箱中烘干的KH2PO4（分析純）0.2195g，溶解在400mL水中，加濃H2SO45mL（加H2SO4防長霉菌，可使溶液長期保存），轉(zhuǎn)入1L容量瓶中，加水至刻度。此溶液為50μg·m L-1P標準溶液。 吸取上述磷標準溶液25mL，即為5 g·m L-1P標準溶液（此溶液不宜久存）。

5.2.2.4操作步驟

（1）待測液的制備  準確稱取通過100目篩子的風干土樣0.5000～1.0000g（注1），置于50mL開氏瓶（或100mL消化管）中，以少量水濕潤后，加濃H2SO48mL，搖勻后，再加70%～72%HClO410滴，搖勻，瓶口上加一個小漏斗，置于電滬上加熱消煮（至溶液開始轉(zhuǎn)白后繼續(xù)消煮）20min。全部消煮時間為40～60min。在樣品分解的同時做一個試驗，即所用試劑同上，但不加土樣，同樣消煮得消煮液。

將冷卻后的消煮液倒入100mL容量瓶中（容量瓶中事先盛水30～40mL），用水沖洗開氏瓶（用水應根據(jù)少量多次的原則），輕輕搖動容量瓶，待*冷卻后，加水定容。靜置過夜，次日小心地吸取上層澄清液進行磷的測定；或者用干的定量濾紙過濾，將濾液接收在100mL干燥的三角瓶中待測定。

（2）測定  吸取澄清液或濾液5mL[（對含P，0.56g·kg-1以下的樣品可吸取10mL），以含磷（P）在20～30μg為]注入50mL容量瓶中，用水沖稀至30mL，加二硝基酚指示劑2滴，滴加4mol·L-1 NaOH溶液直至溶液變?yōu)辄S色，再加2mol·L-1（1/2H2SO4）溶液1滴，使溶液的黃色剛剛褪去（這里不用NH4OH調(diào)節(jié)酸度，因消煮液酸濃度贈大，需要較多堿去中和，而NH4OH濃度如超過10g·L-1就會使鉬藍色迅速消退）。然后加鉬銻抗試劑5mL，再加水定容50mL，搖勻。30min后，用880nm或700nm波長進行比色（注2），以液的透光率為100（或吸光度為0），讀出測定液的透光度或吸收值。

（3）標準曲線  準確吸取5μg·m L-1，P標準溶液0、1、2、4、6、8、10mL。分別放入50mL容量瓶中，加水至約30mL，再加試驗定容后的消煮液5mL，調(diào)節(jié)溶液pH為3，然后加鉬銻抗試劑5mL，后用水定容至50mL。30min后開始進行比色。各瓶比色液磷的濃度分別為0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg·m L-1P。

5.2.2.5結(jié)果計算  從標準曲線上查得待測液的磷含量后，可按下式進行計算：

土壤全磷（P）量（g·kg-1）=

式中：ρ——待測液中磷的質(zhì)量濃度（g·kg-1）； 

      V——樣品制備溶液的mL數(shù)；

      m——烘干土質(zhì)量（g）；

      V1——吸取濾液mL數(shù)；

      V2——顯色的溶液體積（mL）；

      10-3——將μg數(shù)換算成的g·kg-1乘數(shù)。

注釋：

注1.后顯色溶液中含磷量在20～30μg為。控制磷的濃度主要通過稱取量或后顯色時吸取待測液的毫升數(shù)。

注2.本法鉬藍顯色液比色時用880nm波長比700nm更靈敏，一般分光光度計為721型，只能選700nm波長。

5.2.3土壤全磷測定方法之二——NaOH熔融—鉬銻抗比色法

土壤硅酸鹽的溶解度決定于硅和金屬元素的比例以及金屬元素的堿度。硅和金屬元素的比例愈小，金屬元素的堿性愈強，則硅酸鹽的溶解度愈大，用NaOH熔化土樣，即增加樣品中堿金屬的比例，保證熔解物能為酸所分解，直至能溶解于水中。溶液中磷的測定用鉬銻抗法（其原理見5.2.1.2）。

下面引用國家標準法GB8937-1988《土壤全磷測定法》氫氧化鈉熔融—鉬銻抗比色法。

5.2.3.1適用范圍  本標準適用于測定各類土壤全磷含量。

5.2.3.2方法原理  土壤樣品與氫氧化鈉熔融，使土壤中含磷礦物及有機磷化合物全部轉(zhuǎn)化為可溶性的正磷酸鹽，用水和稀硫酸溶解熔塊，在規(guī)定條件下樣品溶液與鉬銻抗顯色劑反應，生成磷鉬藍，用分光光度法定量測定。

5.2.3.3儀器設備

（1）土壤樣品粉碎機。

（2）土壤篩，孔徑1mm和0.149mm。

（3）分析天平，感量為0.0001g。

（4）鎳（或銀）坩堝，容量≥30mL。

（5）高溫電爐，溫度可調(diào)（0～100℃）。

（6）分光光度計，要求包括700nm波長。

（7）容量瓶50、100、1000mL。

（8）移液管5、10、15、20mL。

（9）漏斗直徑7cm。

（10）燒杯150、100mL。

（11）瑪瑙研缽。

5.2.3.4試劑  

所有試劑，除注明外，皆為分析純，水均指蒸餾水或去離子水。

（1）氫氧化鈉（GB620）

（2）無水乙醇（GB678）

（3）100g·L-1，碳酸鈉溶液：10g無水碳酸鈉（GB639）溶于水后，稀釋至100mL，搖勻。

（4）50mL·L-1硫酸溶液：吸取5mL濃硫酸（GB625，95.0%～98.0%，比重1.84）緩緩加入90mL水中，冷卻后加水至100mL。

（5）3mol·L-1H2SO4溶液：量取160mL濃硫酸緩緩加入到盛有800mL左右水的大燒杯中，不斷攪拌，冷卻后，再加水至1000mL。

（6）二硝基酚指示劑：稱取0.2g2，6-二硝基酚溶于100mL水中。

（7）5g·L-1酒石酸銻鉀溶液：稱取化學純酒石酸銻鉀0.5g溶于100mL水中。

（8）硫酸鉬銻貯備液：量取126mL濃硫酸，緩緩加入到400mL水中，不斷攪拌，冷卻。另稱取經(jīng)磨細的鉬酸銨（GB657）10g溶于溫度約60℃300mL水中，冷卻。然后將硫酸溶液緩緩倒入鉬酸銨溶液中，再加入5g·L-1酒石酸銻鉀溶液100mL，冷卻后，加水稀釋至1000mL，搖勻，貯于棕色試劑瓶中，此貯備液含10g·L-1鉬酸銨，2.25mol·L-1H2SO4。

（9）鉬銻抗顯色劑：稱取1.5g抗壞血酸（左旋，旋光度+21～22º）溶于100mL鉬銻貯備液中。此溶液有效期不長，宜用時現(xiàn)配。

（10）磷標準貯備液：準確稱取經(jīng)105℃下烘干2h的磷酸二氫鉀（GB1274，優(yōu)級純）0.4390g，用水溶解后，加入5mL濃硫酸，然后加水定容至1000mL，該溶液含磷100mg·L-1，放入冰箱可供長期使用。

（11）5mg·L-1磷（P）標準溶液：準確吸取5mL磷貯備液，放入100mL容量瓶中，加水定容。該溶液用時現(xiàn)配。

（12）無磷定量濾紙。

5.2.3.5土壤樣品制備  取通過1mm孔徑篩的風干土樣在牛皮紙上鋪成薄層，劃分成許多小方格。用小勺在每個方格中提出等量土樣（總量不少于20g）于瑪瑙研缽中進一步研磨使其全部通過0.149mm孔徑篩。混勻后裝入磨口瓶中備用。

5.2.3.6操作步驟

（1）熔樣。準確稱取風干樣品0.25g，到0.0001g，小心放入鎳（或銀）坩堝底部，切勿粘在壁上，加入無水乙醇3～4滴，濕潤樣品，在樣品上平鋪2g氫氧化鈉，將坩堝（處理大批樣品時，暫放入大干燥器中以防吸潮）放入高溫電爐，升溫。當溫度升至400℃左右時，切斷電源，暫停15min。然后繼續(xù)升溫至720℃，并保持15min，取出冷卻，加入約80℃的水10mL和用水多次洗坩堝，洗滌液也一并移入該容量瓶，冷卻，定容，用無磷定量濾紙過濾或離心澄清，同時做試驗。

（2）繪制校準曲線。分別準確吸取5 mg·L-1磷（P）標準溶液0、2、4、6、8、10 mL于50 mL容量瓶中，同時加入與顯色測定所用的樣品溶液等體積的溶液二硝基酚指示劑2～3滴，并用100 g·L-1碳酸鈉溶液或50mL·L-1硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液至剛呈微黃色，準確加入鉬銻抗顯色劑5 mL，搖勻，加水定容，即得含磷（P）量分別為0.0、0.2、0.4、0.8、1.0 mg·L-1的標準溶液系列。搖勻，于15℃以上溫度放置30min后，在波長700nm處，測定其吸光度，在方格坐標紙上以吸光度為縱坐標，磷濃度（mg·L-1）為橫坐標，繪制校準曲線。

（3）樣品溶液中磷的定量。

①顯色：準確吸取待測樣品溶液2～10 mL（含磷0.04～1.0µg）于50 mL容量瓶中，用水稀釋至總體積約3/5處，加入二硝基酚指示劑2～3滴，并用100g·L-1碳酸鈉溶液或50mL·L-1硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液至剛呈微黃色，準確加入5 mL鉬銻抗顯色劑，搖勻，加水定容，室溫15℃以上，放置30min。

②比色：顯色的樣品溶液在分光光度計上，用700nm、1cm光徑比色皿，以試驗為參比液調(diào)節(jié)儀器零點，進行比色測定，讀取吸光度，從校準曲線上查得相應的含磷量。

5.2.3.7結(jié)果計算

土壤全磷（P）含量（g·kg-1）=

式中：ρ——從校準曲線上查得待測樣品溶液中磷的質(zhì)量濃度（g·kg-1）； 

      m——稱樣質(zhì)量（g）；

      V1——樣品熔后的定容體積（mL）；

      V2——顯色時溶液定容的體積（mL）；

      10-3——將mg·L-1濃度單位換算成的kg質(zhì)量的換算因素；

100/（100-H）——將風干土變換為烘干土的轉(zhuǎn)換因數(shù)；

H——風干土中水分含量百分數(shù)。

用兩平行測定的結(jié)果的算術平均值表示，小數(shù)點后保留三位。

允許差：平行測定結(jié)果的相差，不得超過0.05g·kg-1。

附加說明：

本標準由農(nóng)業(yè)分析標準化技術委員會歸口。

本標準由中國農(nóng)業(yè)科學院分析測試中心負責起草。

本標準主要起草人肖國壯、張輝、蘇方康、**。

[編者注]為了全書統(tǒng)一，文中不符合國家法定計量單位的地方，加以修改，特此說明。