沸水浸提——姜黄素比色法测定土壤中有效硼

①方法选择的依据:土壤中的硼可分成水溶性硼、酸溶性硼和难溶性硼。全硼含量一般不宜用来判断土壤对植物供应硼的能力。土壤有效硼用沸水浸出后,常用比色法测定。比色测定硼的显色剂很多,以姜黄素应用得最为广泛。姜黄素与硼的显色在水溶液蒸干过程中进行;而四羟基葸醌、胭脂红酸、1,1′日二葸醌亚胺等试剂则只能在浓H2SO4中显色,试剂溶液的配制、贮存和比色操作都十分不便,对玻璃器皿也有较高的要求。姜黄素法避免了这些缺点,灵敏度也较高,适用于土壤和植物中硼的测定。

②方法要点:土样经沸水浸提5分钟,浸出液中的硼用姜黄素比色法测定。姜黄素是由姜中提取的黄素,以酮型和烯醇型存在,姜黄素不溶于水,但能溶于甲醇、酒精、丙酮和冰醋酸中而呈黄色。在酸性介质中与B结合成玫瑰红色的络合物,即玫瑰花青苷。它是两个姜黄素分子和一个B原子络合而成,检出B的灵敏度是所有比色测定硼的试剂中最高的(摩尔吸收系数3=1.80×155),最大吸收峰在550nm处,在比色测定B时应严格控制显色条件,以保证玫瑰花青苷的形成。

玫瑰花青苷溶液在0.0014~0.06ppmB的浓度范围内符合Beer定律。溶于酒精后,在室温下1~2小时内稳定

③主要仪器:石英(或其他无硼玻璃);三角瓶(250或300ml)和容量瓶(100ml,1000ml);回流装置;离心机;瓷蒸发皿(Ф7.5cm);恒温水槽;分光光度计。

④试剂:95%酒精(二级);无水酒精(二级);姜黄素——草酸溶液:0.04g姜黄素和5g草酸(H2C2O4·2H2O二级)溶于无水酒精中,加入4.2m16NHCl,移入100ml石英容量瓶中,用酒精定容,贮存在阴凉处。姜黄素容易分解,最好当天配制。如放在冰箱中,有效期可延长至3~4天。

B标准系列溶液:0.5716gH3BO3(一级)溶于水,在石英容量瓶中定容成1升,此为100ppmB标准溶液。再稀释10倍成为10ppmB标准贮备溶液。吸取10ppmB溶液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0ml,用水定容50ml,成为0.2,0.4,0.6,0.8,1.0ppmB的标准系列溶液,贮存在塑料试剂瓶中。

⑤操作步骤:待测液制备称取风干土壤(通过1mm尼龙筛)10.00g到250ml或300ml的石英三角瓶中,加20.0ml无硼水。连接回流冷凝器后煮沸5分钟整,立即停火,但继续使冷却水流动。稍冷后取下石英三角瓶,放置片刻使之冷却,倒入离心管中,加2滴INCaCl2溶液以加速澄清(但不要多加),离心分离出清液。

测定吸取1.00ml清液(含硼不超过lug),放入瓷蒸发皿中,加入4ml姜黄素溶液。在55±3℃水浴上蒸发至干并且继续在水浴上烘干15分钟除去残存的水分。在蒸发与烘干过程中显出红色。加20.0m195%酒精溶解,用于滤纸过滤到1cm直径比色槽中,在550nm波长处比色,用酒精调节比色计的O点。假若吸收值过大,说明B浓度过高,应加95%酒精稀释或改用580或600nm的波长比色。

工作曲线ppmB标准系列溶液各1ml,放入瓷蒸发皿中,加4ml姜黄素溶液,按上述步骤显色和比色。以B标准系列的浓度(ppm)对吸收值绘制工作曲线。

①用本法测定B时,应严格控制显色条件。姜黄素与B络合形成玫瑰花青苷,需要在无水条件下进行。有水残存会使络合物颜色强度降低。显色时的蒸发条件如蒸发时的温度、蒸发速度和空气流动速度等都必须保持一致,否则再现性不良。所用的瓷蒸发皿要经过挑选,以保证其形状、大小、厚薄尽可能一致。恒温水浴应尽可能采用水层较深的水浴,并且完全敞开,将瓷蒸发皿直接漂浮在水面上。水浴的水面应尽可能高,使蒸发皿不致被水浴的四壁挡住而影响空气的流动,以保证蒸发速度的一致。蒸发至干后继续在同一温度下保持15分钟,使脱水完全。蒸发和脱水时的常用温度是55℃±3℃,温度更高时,可能导致B的损失。

②硬质玻璃中常含有硼,所使用的玻璃器皿不应与试样溶液作长时间接触。加热浸提土壤水溶性硼时,最好使用石英玻璃制的三角瓶。用其他玻璃的制品时,应先进行空白试验,观察空白值的大小,决定其是否能用。用扣除空白的方法来消除玻璃器皿的污染有时是难于奏效的。在加热温度不高时,瓷器皿可用于B的测定。聚四氟乙烯制品是适用的。

④若NO-3浓度超过20ppm,对B的比色测定有干扰,必须加Ca(OH)2使呈碱性反应,在水浴上蒸发至干,再慢慢灼烧以破坏硝酸盐。再用一定量的0.1NHCl溶解残渣。吸取1.00ml溶液进行比色测定硼。

⑤若土壤中的水溶性硼含量过低,比色发生困难,可以准确吸取较多的溶液,移入蒸发皿中,加少许饱和Ca(OH)2溶液使之呈碱性反应,在水浴上蒸发至干。加入适当体积(例如5.00ml)的0.1NHCl溶解,吸取1.00ml进行比色。由于待测溶液的酸度对显色有很大影响,所以标准系列也应按同样步骤处理。

⑥蒸发显色以后,应将蒸发皿从水浴中取出擦干,随即放入干燥器内,待比色时再随时取出。蒸发皿不应长时间暴露在空气中,以免玫瑰花青苷因吸收空气中的水分而发生水解,使测定结果不准确。

⑦显色测定过程中,最好不要中途停顿。如因故必须暂停工作,应在加入姜黄素以前暂停,而不要在加入姜黄素以后,否则会使结果不准确。

⑧比色过程中,由于乙醇的蒸发损失,体积缩小,使溶液的吸收值发生改变,故比色工作应尽可能迅速。比色时用酒精作参比,调整比色计吸收值的零点。

1、仪器机身采用框架一体式设计,稳固牢靠,主体采用1毫米厚度的品牌冷轧板配合静电粉末涂装,更加耐磨、耐腐蚀;

2、从空开到触点,继电保护器到按钮开关等,选用正泰/德力西或同级别品牌电气,保证仪器品质和的使用寿命;

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