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[摘 要]本研究采用硝酸-高氯酸湿法分解将土壤中的硫氧化为SO42-,以(1+2)甘油-乙醇为稳定剂、用冰醋酸来缓解溶液的酸度变化,加入5%硝酸钡溶液,电磁搅拌1min,静置20min后、40min内在波长440 nm处,测定比浊液吸光度,计算土壤全硫含量,相对偏差均在允许范围内。
[关键词]全硫 BaSO4比浊法 硝酸钡 比浊条件
中图分类号:S151.9+5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0203-02
各种土壤中全硫含量很不一致,大多数土壤全硫含量为0.01%~0.05%,有机质多的土壤全硫可超过0.05%[1]。提取土壤全硫的方法可概分为两类,一类是使它全部转化为还原态的S2-,叫做还原提取法[2-6];另一类是将硫全部氧化成SO42-或SO2,称为氧化提取法[7-11]。提取方法的选用,除了满足一定的精度外,还要考虑实验条件、方法的繁简与操作的快慢等,这对大量样品的常规分析尤为重要[4]。氧化法操作不复杂,所需设备简单,可作为提取土壤全硫的例行方法[4]。采用氧化法从土壤中提取得到的硫,呈SO42-存在于溶液中。溶液中SO42-的测定方法,主要有比浊法、滴定法、重量法、光谱法、容量法及比色法等[4,12,13],关于溶液中SO42-测定方法的选用,要视SO42-的含量范围和实验室条件而定。当土壤提取液中SO42-的含量在2-40ppm范围内,采用BaSO4比浊法测定,简易快速,可满足分析大量样品的需要;当提取液中SO42-含量高于40ppm,可适当稀释后测定。
2 结果与分析
2.1 比浊时间的影响
本实验采用同一提取液,在加入的甘油-乙醇、醋酸、硝酸钡溶液的量及浓度,搅拌时间相同的条件下,测定了同一比浊液在不同时间下静置时的吸光度,结果如图1所示:
由图1可以看出时间对BaSO4的形成和均匀悬浮有着很大影响,吸光度在20-40min内基本稳定,40min后开始慢慢减小。所以,在20min后、40min内测定比浊液的吸光度,更有利于提高测定结果的准确性。
2.2 稳定剂的影响
适当的稳定剂能控制生成BaSO4晶粒的大小,防止沉淀,使其在体系中分散均匀、稳定时间长[8],有分析者采用阿拉伯胶溶液2.3 酸度对吸光度的影响
酸度低时,容易产生其他沉淀,干扰测定;酸度大,测定灵敏度降低[8]。梁运献[7],傅娇艳[8]等人都对溶液的酸度对吸光度的影响做了研究,前者认为溶液的酸度选择在0.10mol/L较为合适;后者认为样品已呈酸性的特点决定了在测定时无需再加入过量酸。张玉荣[14]等人采用加入醋酸来平衡pH,取得了满意的结果,这与傅娇艳[8]等人结果不一致。
本实验采用醋酸来调节比浊液的酸度,对醋酸的加入量进行了研究:采用相同量的提取液,在加入的甘油-乙醇、硝酸钡溶液的量及浓度,搅拌和静置的时间相同的条件下,分别加入不同量的醋酸,测定比浊液的吸光度,结果如图4所示:
从图4中可以看出,加入冰醋酸的比浊液的吸光度最高,所以本实验宜加入冰醋酸来缓冲消解时强酸对待测液的酸度造成的影响,这与张玉荣[14]等人实验结果一致。
2.4 Ba(NO3)2形态的影响
梁运献[7],傅娇艳[8]等人都对加入的沉淀剂Ba盐的形态对吸光度的影响进行了研究,但结果并不一致。
本实验采用相同的提取液,在加入的醋酸、甘油-乙醇溶液的量及浓度,搅拌和静置的时间相同的条件下,分别加入等量的Ba(NO3)2晶粒与溶液,平行4次测定吸光度,结果如表1所示:
从表1可以看出,加入Ba(NO3)2溶液更有利于BaSO4悬浊液的稳定。这是因为Ba(NO3)2晶形较大,直接使用固体不利于BaSO4的形成和均匀悬浮,而加入Ba(NO3)2溶液能与SO42-更充分接触、反应,有利于形成均匀的BaSO4悬浊液。所以本实验采用Ba(NO3)2溶液进行样品全硫的测定。
2、本研究的全硫的测定方法可以应用于大量土壤样品中全硫的测定。
参考文献
[1] 中国土壤学会.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,2000:198.
[2] J.Fan,X.Xia,Z.Hu,N.Ziadi,C.Liu.Excessive sulfur supply reduces arsenic accumulationin brown rice[J].Plant Soil Environ.2013,59(4): 169-174.
[3] Stanislaw Kalembasa, Agnieszka Godlewska. Total sulfur and its fractions as well as activity of arylsulfatase in soil depending on waste organic materials and liming[J].Environment Protection Engineering,36(1),2010
[4] 李成保.土壤中总硫和不同形态硫的提取与测定[M],土壤理化分析.上海科学技术出版社,1983,6.
[5] 梁运献.硫酸钡比浊法测定土壤全硫的改进[J].广西农业科学,2002(4):186-187.
[6] 傅娇艳,丁振华,吴彦憨,林慧娜.硫酸钡分光光度比浊法测定高硫环境样品[J].厦门大学学报(自然科学版) ,2007,46(6):880-883.
[7] 单孝全,陈斌,铁军,谢光国,郑焰,金龙珠.土壤和河流沉积物中硫的形态分析[J].环境科学学报,1991,11(2):172-177.
[关键词]全硫 BaSO4比浊法 硝酸钡 比浊条件
中图分类号:S151.9+5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0203-02
各种土壤中全硫含量很不一致,大多数土壤全硫含量为0.01%~0.05%,有机质多的土壤全硫可超过0.05%[1]。提取土壤全硫的方法可概分为两类,一类是使它全部转化为还原态的S2-,叫做还原提取法[2-6];另一类是将硫全部氧化成SO42-或SO2,称为氧化提取法[7-11]。提取方法的选用,除了满足一定的精度外,还要考虑实验条件、方法的繁简与操作的快慢等,这对大量样品的常规分析尤为重要[4]。氧化法操作不复杂,所需设备简单,可作为提取土壤全硫的例行方法[4]。采用氧化法从土壤中提取得到的硫,呈SO42-存在于溶液中。溶液中SO42-的测定方法,主要有比浊法、滴定法、重量法、光谱法、容量法及比色法等[4,12,13],关于溶液中SO42-测定方法的选用,要视SO42-的含量范围和实验室条件而定。当土壤提取液中SO42-的含量在2-40ppm范围内,采用BaSO4比浊法测定,简易快速,可满足分析大量样品的需要;当提取液中SO42-含量高于40ppm,可适当稀释后测定。
2 结果与分析
2.1 比浊时间的影响
本实验采用同一提取液,在加入的甘油-乙醇、醋酸、硝酸钡溶液的量及浓度,搅拌时间相同的条件下,测定了同一比浊液在不同时间下静置时的吸光度,结果如图1所示:
由图1可以看出时间对BaSO4的形成和均匀悬浮有着很大影响,吸光度在20-40min内基本稳定,40min后开始慢慢减小。所以,在20min后、40min内测定比浊液的吸光度,更有利于提高测定结果的准确性。
2.2 稳定剂的影响
适当的稳定剂能控制生成BaSO4晶粒的大小,防止沉淀,使其在体系中分散均匀、稳定时间长[8],有分析者采用阿拉伯胶溶液2.3 酸度对吸光度的影响
酸度低时,容易产生其他沉淀,干扰测定;酸度大,测定灵敏度降低[8]。梁运献[7],傅娇艳[8]等人都对溶液的酸度对吸光度的影响做了研究,前者认为溶液的酸度选择在0.10mol/L较为合适;后者认为样品已呈酸性的特点决定了在测定时无需再加入过量酸。张玉荣[14]等人采用加入醋酸来平衡pH,取得了满意的结果,这与傅娇艳[8]等人结果不一致。
本实验采用醋酸来调节比浊液的酸度,对醋酸的加入量进行了研究:采用相同量的提取液,在加入的甘油-乙醇、硝酸钡溶液的量及浓度,搅拌和静置的时间相同的条件下,分别加入不同量的醋酸,测定比浊液的吸光度,结果如图4所示:
从图4中可以看出,加入冰醋酸的比浊液的吸光度最高,所以本实验宜加入冰醋酸来缓冲消解时强酸对待测液的酸度造成的影响,这与张玉荣[14]等人实验结果一致。
2.4 Ba(NO3)2形态的影响
梁运献[7],傅娇艳[8]等人都对加入的沉淀剂Ba盐的形态对吸光度的影响进行了研究,但结果并不一致。
本实验采用相同的提取液,在加入的醋酸、甘油-乙醇溶液的量及浓度,搅拌和静置的时间相同的条件下,分别加入等量的Ba(NO3)2晶粒与溶液,平行4次测定吸光度,结果如表1所示:
从表1可以看出,加入Ba(NO3)2溶液更有利于BaSO4悬浊液的稳定。这是因为Ba(NO3)2晶形较大,直接使用固体不利于BaSO4的形成和均匀悬浮,而加入Ba(NO3)2溶液能与SO42-更充分接触、反应,有利于形成均匀的BaSO4悬浊液。所以本实验采用Ba(NO3)2溶液进行样品全硫的测定。
2、本研究的全硫的测定方法可以应用于大量土壤样品中全硫的测定。
参考文献
[1] 中国土壤学会.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,2000:198.
[2] J.Fan,X.Xia,Z.Hu,N.Ziadi,C.Liu.Excessive sulfur supply reduces arsenic accumulationin brown rice[J].Plant Soil Environ.2013,59(4): 169-174.
[3] Stanislaw Kalembasa, Agnieszka Godlewska. Total sulfur and its fractions as well as activity of arylsulfatase in soil depending on waste organic materials and liming[J].Environment Protection Engineering,36(1),2010
[4] 李成保.土壤中总硫和不同形态硫的提取与测定[M],土壤理化分析.上海科学技术出版社,1983,6.
[5] 梁运献.硫酸钡比浊法测定土壤全硫的改进[J].广西农业科学,2002(4):186-187.
[6] 傅娇艳,丁振华,吴彦憨,林慧娜.硫酸钡分光光度比浊法测定高硫环境样品[J].厦门大学学报(自然科学版) ,2007,46(6):880-883.
[7] 单孝全,陈斌,铁军,谢光国,郑焰,金龙珠.土壤和河流沉积物中硫的形态分析[J].环境科学学报,1991,11(2):172-177.