土壤和植物中锰的测定(高锰酸盐比色法)

土壤和植物中锰的测定(高锰酸盐比色法)

(一)土壤有效锰测定

(二)植物中锰的测定

一、方法原理：

在酸性溶液中，加热煮沸条件下，用强氧化剂将二价锰氧化为MnO4-，溶液显紫红色，在一定范围内颜色深度与锰的含量成正比，可直接比色测定.

反应:

2Mn2+ + 5IO4- + 3H20 → 2Mn04－ + 5I03- + 6H+

吸收峰在540nm，测定范围0.6 ～ 25ppm

二、试剂：

1．KIO4，分析纯

2．H3P04(85％),HN03，H2S04，HCl04

3．H202

4．1mol/lNH4OAc(pH7)：冰醋酸57ml，溶于400ml水，加入69ml浓氨水，加水至950ml，用HOAe或NH4OH调pH7.0(用酸度计)，加水至1000ml;

5．1mol/l中性NH4OAc—对苯二酚溶液：100m11mol/l中性NH4OAc溶液中溶解0.2g对苯二酚，用前加人。

6．锰标准溶液：0.4060g MnS04·4H20(分析纯或优级纯)溶于水，加lml浓H2SO4，定容为1000ml，此液含Mn为100ppm.

三、仪器：

振荡机、721分光光度计。

四、操作步骤:

(一)样品待测液制备：

A1、土壤代换态Mn：

取lmm风干土样5.0g→三角瓶中，加入1mol/l中性NH4OAc 50ml，塞紧，振荡30分钟，再放置和间或振荡6小时，过滤，得滤液。

取滤液25ml呻100ml烧杯中，小心加热蒸干，加浓HN03ml，H202 2ml，水浴加热30分钟，再蒸发至干，用20ml水溶解，待测。

A2、土壤易还原态Mn：

取1mm风干土5.0g，加1mol/l NH40Ac—0.2％对苯二酚提取液50ml，同土壤代换态Mn的操作步骤进行。

B、植物中的Mn：

①湿消化：取磨碎的植物样1～2g加入开氏瓶中，加混合酸(HN03： H2S04 ： HCl04 5：2：

1) 8ml，加热消化,至冒白烟；如不清，再加少量HCl04消化，至清亮后，再加热5分钟，冷却，用20ml水稀释，冷却后转入50ml容量瓶中，用水定容，澄清或过滤后取滤液测定，也可以直接将开氏瓶中消化液用水转入烧杯中测定。

②干灰化法：称取样品1 ～ 2g，放人瓷坩埚中，在电炉上炭化至无烟。移人马福炉中，5500C 灰化至无黑色。取出加3ml水，加2ml l:1 HN03溶解灰分，移入50ml容量瓶，水洗净坩埚，洗液并入容量瓶中，水定容，澄清或过滤后取溶液测定。

(二)显色测定：

1．在盛有待测液的烧杯中(如样品处理时已转入50ml容量瓶定容，则吸取10 ～25ml溶液或滤液至lOOml烧杯中进行显色测定)，加入HN03 2ml，H3PO5 5ml.

2．加入KI040.3g，盖上表面皿，加热至沸，小火微沸5～10分钟，使显色，再加水至体积约为40ml，继续加热15～20分钟，使显色完全，冷却。

3．显色液转入50ml容量瓶，洗净烧杯，用水定容后，比色测定，波长540nm。由标准曲线上查得溶液Mn浓度(ppm)。

标准曲线绘制：

分别吸取Mn标准溶液(100ppm)0、l、2、3、4、5ml置于lOOml烧杯中，分别加水20 ～ 15rnl，然后同样晶显色测定操作步骤进行，所得比色溶液Mn浓度为0、2、4、6、8、lOppm，用Mn 浓度(ppm)为横轴，吸光度A为纵轴，作曲线。

五、计算：

土壤Mn(ppm)=(查得ppm × 50 × 50)/(5×25)

= ppm × 20

植物Mn(ppm) = (比色查得ppm × 50)/W

式中W为植物样重；如先定容为50ml；再吸取Vml(10～25m1)测定，则计算式为：

(ppm ×50 × 50)/(W × V)

土壤易还原态锰含量应将测定值减去代换态锰的测定值。

六、注意事项：

1．测土壤有效Mn用新鲜土样为好(同时测水份)，因为土样经风干，代换Mn含量增加，但对大批样及距离分析室远的样品，用鲜样测有困难，所以也常用风干样测。

2. 植物样用酸消化时，消化和溶解都不要用HCl，用HCl04消化最后也要加热除去C1—,C1-会使MnO4-还原。如用干灰化法处理植物样，温度不应高于550O C，不能用HCl溶解灰分(可用HN03)，对含硅多的样品，少用或不用干灰化处理，避免生成硅酸盐吸附较多的Mn.

3. 显色溶液酸度要求2～3mol/l，Mn含量低，酸度可稍小些，但不应低于1.5mol/l，否则显色慢，泛黄；Mn含量高时，酸度也应高些，但也不可过高，不应超过3.5mol/l，否则颜色不稳定；易褪色。

4. 还原物质会与作用而使之褪色,所以待测液中不应有有机物、Fe2+、Cl-等.土样浸提溶液要先用和煮沸氧化去除有机物,氧化、等.因为单用NH03可能生成Mn02或别的难溶锰盐，所以要同时加H202氧化，但多余的H2O2必须，加热除去，否则H202也会与KMn04作用而使之还原。

5．因为Fe3+有颜色，会干扰比色测定，、而且Fe3+会与IO4-作用生成沉淀，所以加入较多的H3P04与Fe3+络合生成无色的[Fe(PO4)2]3-，避免Fe3+的干扰,H3PO4对显色有好的作用，而显色溶液对磷酸浓度的要求不严。

6，加热煮沸时间要充足，使显色完全，颜色不加深为止。可以煮沸几分钟，加热(不沸)30分钟，所生成的颜色,可以长时间稳定。

7。KIO4：必须过量，用质量好的(分析纯、未受潮的)，否则显色慢或不易显色。如果无KI04，也可用高硫酸铵[(NH4)2S208]，以AgN03作接触剂，显色快，加热1分钟即可。

8. 一般50ml溶液中含Mn 0.1～lmg是可以的。如含Mn过高，应将待测液稀释定容后，少取一些溶液进行测定。否则在Mn浓度高时，可能生成高碘酸锰或碘酸锰沉定。

七、思考题：

1．、土壤浸提液测Mn前为什么要用HN03一H202处理?只用HN03或只用H202是否

可以?为什么?你有没有别的处理办法?

2．如果发生下列情况，对测定结果有什么影响?

① K104质量不好；加人数量不足；

②加热时间不够长；