土壤有效硅的测定

土壤有效硅的测定

A 0.025mol•L-1柠檬酸浸提—硅钼蓝比色法

1 方法提要

土壤中有效硅以0.025 mol·L-1柠檬酸浸提，浸提出的硅酸在一定的酸度条件下可与钼试剂反应生成硅钼酸，用草酸等掩蔽剂去除磷的干扰后，硅钼酸可被抗坏血酸等还原剂还原成硅钼蓝，在一定浓度范围内，蓝色深浅与硅含量成正比，可进行比色测定。

2 适用范围

本方法适用于酸性、中性和微碱性土壤中有效硅的测定。

3 主要仪器设备 3.1 分光光度计；

3.2恒温往复式或旋转式振荡机，满足180r/min的振荡频率或达到相同效果。

4 试剂

4.1 无水碳酸钠（Na2CO3）；

4.2 柠檬酸溶液 [c（C6H8O7）= 0.025 mol·L-1]：称取5.25 g柠檬酸（C6H8O7.H2O）溶于水中，稀释至1L；

14.3 硫酸溶液[c（2H2SO4）=0.6 mol·L-1]：吸取16.6mL浓硫酸，缓缓加入到800mL

水中，冷却后稀释至1L；

14.4 硫酸溶液 [c（2H2SO4）=6 mol·L-1]：量取166mL浓硫酸，缓缓加入到800mL

水中，冷却后稀释至1L；

4.5 钼酸铵溶液 [ρ(（NH4）6Mo7O24·4H2O)=50g·L-1]：称取50.00g钼酸铵溶于水中，稀释至1L；

4.6 草酸溶液 [ρ（H2C2O4·2H2O）=50g·L-1]：称取50.00g草酸溶于水中，稀释至1L；

4.7 抗坏血酸溶液[ρ（C6H8O6）=15g·L-1]：称取1.50g抗坏血酸（左旋，C6H8O6），

1用[c（2H2SO4）=6 mol·L-1]硫酸溶液溶解并稀释至100mL。此液需随用随配；

4.8 硅标准储备溶液[ρ（Si）=500μg ·mL-1]：称取经920℃灼烧过的二氧化硅（SiO2，优级纯）0.5347g，放入铂坩锅中，另取4g无水碳酸钠于一干净容器中，将3/4的碳酸钠加入铂坩锅内，以细圆头玻棒（以防玻棒划伤坩锅）小心搅拌均匀，再用剩余的碳酸钠擦洗玻棒并无损移入坩锅中覆盖在混合物表面。在920℃高温电炉中熔融30min，取出稍冷，熔块用热水溶解，洗入500mL容量瓶中，定容后立即倒入塑料瓶中存放；

4.9 硅（Si）标准溶液[ρ（Si）=25μg·mL-1]：准确吸取硅标准储备溶液5.00mL于100mL容量瓶中，定容后摇匀，于塑料瓶中保存。

5 分析步骤

称取过2mm孔径筛的风干试样5.00g于200mL塑料瓶中，加入50.0mL 0.025 mol·L-1柠檬酸溶液，塞好瓶盖摇匀，在25℃～30℃的条件下，以180r/min的频率连续

振荡2小时，取出后迅速干过滤于100mL塑料器皿中，弃去最初几毫升滤液后，保留滤液待测定用。

吸取上述滤液1.00mL～5.00 mL （使含硅在10μg～125μg范围内）于50 mL容量

1瓶中，用水稀释至20 mL左右，加入5 mL[c（2H2SO4）=0.6 mol·L-1]硫酸溶液,在30℃～

35℃下放置15min,加5mL50g·L-1钼酸铵溶液，摇匀后放置5min，再加入５mL 50g·L-1草酸溶液和5mL 15g·L-1抗坏血酸溶液，用水定容，摇匀后放置20min，1.5h内在分光光度计上700nm波长处用1cm光径比色皿比色测定。同时做空白试验。以扣除空白后的吸光值查校准曲线或求回归方程得到测定液中硅的质量浓度（ρ）。

校准曲线绘制：在试液测定的同时，分别吸取硅标准溶液0.0、0.5、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于50mL容量瓶中，用水稀释至20 mL左右，同样品测试显色、定容。此标准溶液硅的浓度分别为0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50μg·mL-1。摇匀后放置20min，1.5h内在分光光度计上，用标准系列溶液的零浓度调节仪器零点进行比色，计算回归方程或绘制工作曲线。

6 结果计算

VD有效硅（Si），mg·kg-1＝

式中：

m1031000

ρ——查校准曲线或求回归方程而得测定液中硅的质量浓度，μg·mL-1；

Ｖ——测定时定容体积，50mL；

Ｄ——分取倍数，加入浸提剂体积/浸提液吸取体积，50/（1～5）；

103和1000——分别将μg换算成mg和将g换算为kg；

ｍ——风干试样质量，g。

平行结果用算术平均值表示，保留二位小数。

7 精密度

平行测定结果允许相对相差≤１０％。

不同实验室测定结果允许相对相差≤15%。

8 注释

8.1 酸度对硅钼黄和硅钼蓝的生成和稳定时间有很大影响，因此要严格控制酸度。

8.2 不同浸提剂浸出土壤有效硅的差别较大。对于我国南方水稻土来说，用pH4.0乙酸缓冲液浸提，浸出量多为30 mg·kg-1～300mg·kg-1二氧化硅，用0.025mol·L-1柠檬酸浸提一般可浸提出80 mg·kg-1～500 mg·kg-1。

8.3 生成的硅钼黄的稳定时间受温度影响很大，因此从加入钼酸铵溶液到加入草酸溶

1液之间的时间间距应视温度而定。为了保证结果重现性好，统一规定：在加入[c（2H2SO4）

=0.6 mol·L-1]硫酸溶液后于30℃～35℃保温15min，加入钼酸铵溶液后，摇匀放置5min。

B. 乙酸缓冲液浸提－硅钼蓝比色法

1 方法提要

经pH4.0乙酸－乙酸钠缓冲液浸提出的硅酸，在一定的酸度条件下可与钼试剂反应生成硅钼酸，用草酸等掩蔽剂去除磷的干扰后，硅钼酸可被抗坏血酸等还原剂还原成硅钼蓝，在一定浓度范围内，蓝色深浅与硅含量成正比，可进行比色测定。

2 适用范围

本方法适用于水稻土有效硅的测定，其它中性、酸性及微碱性土壤也可参照使用。

3 主要仪器设备 3.1 分光光度计；

3.2 恒温培养箱（控温在60℃以内）；

3.3 塑料瓶：200mL。

4 试剂

4.1 pH4.0乙酸－乙酸钠缓冲液：量取49.2mL冰乙酸，加14.0g乙酸钠，加水溶解，稀释至1L。用1mol·L-1乙酸及1 mol·L-1氢氧化钠调至pH4.0；

14.2 硫酸溶液[c（2H2SO4）=0.6 mol·L-1]：吸取16.6mL浓硫酸，缓缓加入到800mL

水中，冷却后稀释至1L；

14.3 硫酸溶液 [c（2H2SO4）=6 mol·L-1]：量取166mL浓硫酸，缓缓加入到800mL

水中，冷却后稀释至1L；

4.4 钼酸铵溶液 [ρ(（NH4）6Mo7O24·4H2O)=50g·L-1]：称取50.00g钼酸铵溶于水中，稀释至1L；

4.5 草酸溶液 [ρ（H2C2O4·2H2O）=50g·L-1]：称取50.00g草酸溶于水中，稀释至1L；

4.6 抗坏血酸溶液[ρ（C6H8O6）=15g·L-1]：称取1.50g抗坏血酸（左旋，C6H8O6），

1用[c（2H2SO4）=6 mol·L-1]硫酸溶液溶解并稀释至100mL。此液需随用随配；

4.7 硅标准储备溶液[ρ（Si）=500μg ·mL-1]：准确称取经920℃灼烧过的二氧化硅（SiO2，优级纯）0.5347g，放入铂坩锅中，另取4g无水碳酸钠于一干净容器中，将3/4的碳酸钠加入铂坩锅内，以细圆头玻棒（以防玻棒划伤坩锅）小心搅拌均匀，再用剩余的碳酸钠擦洗玻棒并无损移入坩锅中覆盖在混合物表面。在920℃高温电炉中熔融30min，取出稍冷，熔块用热水溶解，洗入500mL容量瓶中，定容后立即倒入塑料瓶中存放；

4.8 硅（Si）标准溶液[ρ（Si）=25μg·mL-1]：准确吸取硅标准储备溶液5.00mL于100mL容量瓶中，定容后摇匀，于塑料瓶中保存。

5 分析步骤

称取通过2mm孔径筛的风干试样10.00g于200mL塑料瓶中，加入100mL乙酸－乙酸钠缓冲液，塞好瓶塞，摇匀，置于预先调节至40℃的恒温箱中保温平衡5h，每隔1h摇动一次。取出，干过滤于三角瓶中，弃去最初滤液。

取滤液5.00mL（含二氧化硅25μg ～250μg）于50mL容量瓶中，用水稀释至20mL

1左右，加入5 mL[c（2H2SO4）=0.6 mol·L-1]硫酸溶液，在30℃～35℃下放置15min，

加5mL50g·L-1钼酸铵溶液，摇匀后放置5min，再加入５mL 50g·L-1草酸溶液和5mL 15g·L-1抗坏血酸溶液，加水定容，摇匀后放置20min，1.5h内在分光光度计上700nm波长处用1cm光径比色皿比色测定。同时做空白试验。以扣除空白后的吸光值查校准曲线或求回归方程得到测定液中硅的质量浓度（ρ）。

校准曲线绘制：在试液测定的同时，分别吸取硅标准溶液0.0、0.5、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于50mL容量瓶中，用水稀释至20mL左右，同样品测试显色、定容。此标准溶液硅的浓度分别为0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50μg·mL-1。摇匀后放置20min，1.5h内在分光光度计上，用标准系列溶液的零浓度调节仪器零点进行比色，计算回归方程或绘制校准曲线。

6 结果计算

VD有效硅（Si），mg·kg-1＝

式中：

m1031000

ρ——查校准曲线或求回归方程而得测定液中硅的质量浓度，μg·mL-1；

Ｖ——测定时定容体积，50mL；

Ｄ——分取倍数，加入浸提剂体积/浸提液吸取体积，100/5；

103和1000——分别将μg换算成mg和将g换算为kg；

ｍ——风干试样质量，g。

7 精密度

平行测定结果允许相对相差≤10%。

8 注释

8.1 酸度对硅钼黄和硅钼蓝的生成和稳定时间有很大影响，因此要严格控制酸度。

8.2 浸提温度和时间对浸出的硅酸量有很大影响，要求浸提温度稳定在40℃±1℃，浸提时间为5h。

8.3 生成的硅钼黄的稳定时间受温度影响很大，因此从加入钼酸铵溶液到加入草酸溶

1液之间的时间间距应视温度而定。为了保证结果重现性好，统一规定：在加入[c（2H2SO4）

=0.6 mol·L-1]硫酸溶液后于30℃～35℃保温15min，加入钼酸铵溶液后，摇匀放置5min。