0.1NHCl浸提(双硫腙比色法)
出处:按学科分类—农业科学 农业出版社《土壤农化分析手册》第686页(3406字)
1.适用范围及原理本法适用于酸性及中性土壤有效锌及铜的浸提,不适用于石灰性土壤。
锌与双硫腙(简写作Dz)反应生成红色螯合物——双硫腙的酮型盐,即Zn(HDz)2。Zn(HDz)2不溶于中性和无机酸的水溶液中,而能溶于CCl4或CHCl3中,使溶液呈紫红色,可用作锌的比色测定。其最大吸收值的波长在538nm处。
用双硫腙比色法测锌,首先在含有柠檬酸铵的溶液中,用Dz-CCl4溶液萃取锌,其最适pH为8.2-8.5,在其他pH时萃取百分率降低,故必须严格控制酸碱度。同时萃取出的元素有Cu、Co、Ni、Pb等,能干扰Zn的比色测定。由于Zn(HDz)2在稀酸中(如0.01N HCl)能被破坏,而Cu等干扰元素的双硫腙盐则对酸稳定,故加0.02N HCl于有机相中,则Zn2+即进入水相(称用酸反萃取)而Cu等仍留在有机相中而与Zn2+分离。
2.试剂配制
(1)无锌蒸馏水:将普通蒸馏水用不含锌的硬玻璃蒸馏器再蒸馏一次。
(2)重蒸馏6N盐酸:将1∶1水和浓盐酸混合液用硬玻璃蒸馏器蒸馏,弃去初蒸馏出来的蒸馏液,收集恒沸点盐酸,其浓度为6N。
(3)0.1N盐酸(浸提剂):量取16.6ml的重蒸馏盐酸,稀释至1L,用标准碱标定,以酚酞作指示剂。用稀盐酸或纯水调整至正确的0.1N盐酸。
(4)0.02N盐酸:将0.1N盐酸200ml稀释至1L。
(5)柠檬酸铵缓冲溶液:溶解225g柠檬酸铵于1L水中,放在2L的分液漏斗中,加浓氨水使pH至8.5(用酚酞作指示剂),连续用100mlDz/CCl4提取二次〔见(7)〕,以除去溶液中金属杂质,再连续用100mlCCl4浸提二次,使水溶液无Dz试剂的颜色。
(6)锌标准溶液:溶解0.1g金属锌于50ml0.02N盐酸中,加水至1L,浓度约为100μg锌/ml。计算其准确浓度,吸取10m1用水稀释成为2μg锌/m1(即2ppm)。或用硫酸锌配制:将0.0880gZnSO4·7H2O溶解于100m1水中,吸取10m1稀释成1L,成为2μg锌/m1。
(7)双硫腙/四氯化碳溶液(简写为Dz/CCl4):将0.2g双硫腙(Dz Dithizon,Diphenyl thiocarbazon分子式C13H12N4S)和1LCCl4放于大分液漏斗中,振荡分液漏斗约15min使之溶解,再加2ml0.02N NH4OH,摇动分液漏斗,使双硫腙进入水相,而金属杂质的双硫腙盐则留在CCl4中,使CCl4呈紫红色。放置分层后,弃去CCl4溶液。于水相中再加50m1CCl4萃取,放置分层后弃去CCl4溶液,如此用CCl4反复萃取,直到CCl4溶液为绿色为止。最后加500mlCCl4和50m11N盐酸。摇动分液漏斗使双硫腙进入CCl4中。然后用CCl4稀释成2L。贮存在硬质玻璃瓶中,放在暗处或冰箱内(温度为2-3℃)。
(8)0.25%二乙基二硫氨基甲酸钠溶液(DDTC):将2.5gDDTC钠盐(Sodium diethyldithiocarbamate,又名Cupral简称DDTC分子式C5H10NS2Na)溶于lL水中,移入分液漏斗,加50m1CCl4萃取,除去金属杂质,弃去CCl4层,DDTC溶液贮于棕色瓶中,存放于冰箱中。
3.测定步骤 有效锌的浸提:称取25.00g风干土(过1mm筛)与250m10.1N HCl在振荡机上振荡1.5h。用离心机或漏斗滤出清液备用。
有效锌的测定:取部分清液(含锌5-20μg)放入125m1分液漏斗中,加5ml柠檬酸铵溶液,加2滴酚酞指示剂,用NH4OH调节溶液pH至8.3-8.5(淡红色),加Dz/CCl4溶液20ml,摇动3min,静置使CCl4层和水层分开,将CCl4层放入第二个分液漏斗中,其中盛有50ml0.02N HCl。在第一个分液漏斗中再加10m1Dz-CCl4溶液作第二次萃取,将CCl4层并入第二个分液漏斗中。若第二次萃取时CCl4层仍呈明显的紫红色,表明加入的Dz-CCl4溶液不足,应再加5-10m1Dz-CCl4溶液进行第三次萃取。最后用5m1CCl4洗涤水溶液,将CCl4与Dz-CCl4萃取液合并,其中含有全部锌和其他双硫腙金属。弃去水溶液。
将盛有Dz-CCl4萃取液和50m10.02N HCl的第二分液漏斗振荡3min进行反萃取,于是锌及少数其他金属进入HCl层。分层后放出并弃去CCl4层,用少量CCl4洗涤HCl层两次。
在第二分液漏斗中加10N NH4OH约1.5m1,柠檬酸铵溶液5ml(使溶液pH8.3-8.5)以及DDTC溶液10m1,摇匀后再准确加入Dz/CCl4溶液10m1。摇动分液漏斗4min,放置使水层和CCl4层分开,用虹吸排出水液,弃去。
于CC14层中加入0.01N NH4OH50m1,摇动2min,以除去CCl4层中多余的Dz试剂,擦净分液漏斗的内颈,将分液漏斗中的紫红色的锌络合物提取液倒入比色槽中,用535nm滤光片进行比色。
同时用1N HCl3m1按上法作空白试验。
标准曲线的绘制:吸取含锌标准溶液1-25μg,配制成系列标准溶液。为此可吸取2ppm(即含锌2μg/m1)锌标准溶液2.5,5.0,7.5,10.0,12.5m1,同上法进行显色,最后于10m1CCl4中,即得含锌为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5ppm系列标准显色溶液,以锌ppm数为横座标,吸收值为纵座标,在方格纸上绘制标准曲线。
4.结果计算
5.注释
(1)双硫腙比色法测锌必须小心操作,注意防止污染或损失锌。所用玻璃器皿均应选用不含锌的硬质玻璃制品(如上海产GG-17号玻璃,北京产95料玻璃,Pyrex玻璃)。测定过程中所用的试剂,都应经过提纯,除去所含的微量锌。普通蒸馏水中含锌,应用不含锌的硬质玻璃蒸馏器重蒸馏,或用离子交换纯水器提纯。所有玻璃器皿除用一般方法洗净外,还应用6N HCl洗涤一次。并随即用纯水彻底洗去HCl(酸洗后不应再用自来水冲洗)后使用。
(2)用0.1N HCl,特别是用DTPA浸提土壤(见后DTPA浸提-双硫腙比色法)是一个非平衡体系。因此,影响土壤与浸提剂间的反应速率的因子,都会影响所浸出的锌、铜等的浓度,因而提取条件必须标准化。例如土壤的粉碎程度、振荡时间、振荡强度、提取液的酸度、提取时的温度等都应固定下来,否则测定结果不能与习用的评价标准来进行比较。DTPA浸提法所要求的条件:土壤用塑料棒在塑料板上压碎,通过1mm筛孔的尼龙筛;土壤盛在150inl三角瓶中,使用往复振荡机,每分钟往复振荡180次;浸提时室温应保持在25℃左右;浸提剂的pH值应为7.30;浸提时间为2h。
(3)必须严格控制萃取时溶液的酸度,使之在pH8.3-8.5。过高或过低的酸度将导致锌的提取不完全。为了准确控制萃取时溶液的酸度,在调节溶液pH时最好使用pH计而不用酚酞指示剂。