温度对钼蓝比色法测定植物样品中硅的影响

3小结
( 1) 温度显著影响显色速度．低温时显色速度较 慢，温度升高显色速度加快。 ( 2) 温度影响显色的稳定性，低温或室温下稳定 性较高，长时问保存不会影响测定结果的准确性，高温 时稳定性降低，影响测定结果的准确性。 ( 3) 在25℃下硅的测定结果同标准样品相比无差 异．显色速度较快，显色稳定性高，测定结果准确度也 高，可以在该温度下进行大批量植株样品硅的测定。
学改进剂或涂层石墨管等虽能提高测定的灵敏度，但 目前技术尚不成熟“’151；I C P方法简便，测定结果灵敏 度较高，但需要特殊设备“0_I I *”J．且测定价格昂贵，无 法用于大批量样品的测定。比色法灵敏度高，可测定 含量低至10p g 的硅，测定结果快速准确，且对仪器要 求不高，一般实验室均可采用，目前广泛用于测定材料 中的含硅量”’“121。
万方数据
170
土壤通报
35卷
量法配制．I cP—A Es 法核对，不确定度为1％。 1．2方法步骤
1．2
度梯度，从加入抗坏血酸开始，时间设为10、20、40、 60、120m i n共5个水平．重复4次．测定不同处理下样 品测定值与标准含量的关系。
1．2
1植物样品的准备标准样品在60～70℃烘干
至恒重，准确称取4份，每份0 39( 准确至万分之一) ， 装人瓷坩埚中，另取4个坩埚不加入样品作为空白。
1 1
3植物样品
硅的标准物质一灌木枝叶( 标准号
比色法多用铂坩埚在高温下对样品进行熔融，由
于铂坩埚价格昂贵，元法进行样品的大批量检测。镍 化学性质较稳定，耐高温、耐碱，目前常采用镍坩埚进 行大批量样品的灰化⋯。最近也有报道嫡+9’川在硅的 比色测定中也可以用瓷坩埚进行样品的灰化。
收稿日期：2003．04．15；修订日期：2003．10．23
1试剂46％H F、3 3％钼酸铵、0．08m ol L1硫
酸、5％酒石酸、0 32％硼酸、0．4％抗坏血酸，配制以上
试剂所用药品均为分析纯，所用水为高纯水。 1 1 2 仪器 uV 一22l O 紫外分光光度计( E{ 本
SH IM A N D ZU公司) 、高温电炉、高纯水制备仪M illiQ Sys t em ( 美国M illip or e公司) 。实验中所用的坩埚以 及后面用到的加样枪枪头、25m l 容量瓶、聚乙烯瓶等 均应提前在0．4％N a O H 中浸泡24h，洗净后再在10％ H C I 溶液中浸泡1～2h，用去离子水洗净后，烘干备 用。
i nd uc t i ve Pl a nt
异系数均低于显色l O m i n的值，表明在低温时显色速
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Sci
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A m l ．2002．33( 9＆10) ：1661—1670．
7标准曲线绘制从编号为G BW ( E) 080272的
硅标准溶液( 含s i 02100p gm l 。1) 中，吸取5m [ 标准液 加入100m l 聚乙烯瓶中，依次加入0．08m ol L。1硫酸、 氢氟酸( 浓度≥40．0％) 和0．32％的硼酸，整个过程用 重量法校正，以保证所加样品的准确性，确保溶液最后 体积为l O O m l ，其余步骤同待测样品的处理。从中分 别吸0、2 5、5、7．5、l O m [ 和12．5m [ 于25m l 容量瓶中， 做含硅量为0、0
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a nd
H F
a nd
m 咄ur em ent
b y
m odi f i ed
fl p la sa m ap coup l ed ar gO r oced ur es [ J] C om m un
色反应速度较慢，但形成的显色基团稳定性较高，高温 时反应速度快，但稳定性降低，显色时问过长影响测定
结果的可靠性，在本实验条件下，硅在25℃下测定结 果准确性较高，显色稳定时间能达到120m i n。
2．2温度对测定结果精确度的影响
从表中还可以看出，显色温度影响测定结果的准 确性。在15" C 显色l O m i n，测定结果变异系数超过 5％，但在25℃、30℃和35℃时测定结果变异系数则低 于5％。显色20m i n、40r a i n时，在本实验的温度范围 内测定结果均比较稳定，变异系数也较低。当超过 40r a i n时，在15℃、25℃下测定结果仍非常稳定，而 30℃和35℃下测定结果变异系数超过5％。 显色时间同样影响测定结果的准确性。15℃下随 着显色时间20、40到60m i n和120r a i n，测定结果的变
射线荧光分析、原子吸收光谱法( A A S) 或电感耦合等
离子体一原子发射光谱( I C P- - A ES) 等¨oJ。重量 法¨’“o是使用最早的经典方法，但该方法灵敏度较 低，只适用于含硅量高、样品量大的植株样品；x一射
1材料与方法
1．1材料
1．1
线荧光分析虽然灵敏度较高，但该方法对样品的前处 理要求高，且仪器昂贵，一般实验室无法配备；原子吸 收光谱法在测定过程中硅与石墨炉中的碳形成难熔的 碳化硅，影响测定的灵敏度，使用C a、M g、N i 、Pt 等化
注：( 1) **表示差异达到1％的显著水平；( 2) 数字上标表示显色温度对测定结果的影响，不同字母表示差异显著；( 3) 数字后的大写字母表示显色持 续时间对测定结果的影响．不同字母表示差异极显著
显色时间同样影响测定结果，表现为：15℃时，显
色强度在10m i n时较低，以后随保持时间的延长而增
摘要：钼蓝比色法是常用的测硅方法．但其测定结果受温度影响很大。本试验以硅的标准植物样一灌木枝11『为试 材，样品在瓷坩埚中灰化后，用氢氟酸浸提．采用钼蓝比色法在8l l nm 波长下测定硅的古量。显色温度设为15T2、25t ?、 30℃、35℃，显色时间分别为10m i n、20m i n、40r a i n、60m i n和120nf i n，研究不同温度和显色时问对硅测定结果的影响。结果 表明，温度显著影响显色反应的速度，15℃显色20r ni n时，测定值才接近标准值，高于15v．2显色时间加快，显色10r a i n测定 值即达到标准值。温度同样影响显色稳定时问，在30℃和35t ．；放置40r a i n时测定值已显著低于标准值，相反在15TZ和 25℃时，即使保持2小时对硅的测定仍没影响，且测定结果准确性较高。结果表明在本实验条件下，可以在25℃下进行大 批量植物样品的测定。 关键词：硅；温度；比色法；显色时间 中国分类号：Q 94．334 文献标识码：A 文章编号=0564—3945( 2004) 02—0169．04
1 2
6试验处理设15℃、25℃、30℃、35℃四个温
表1不同温度和显色时间对硅的测定准确性的影响
Ta b l e 1 Th e
di f f er ent t em nd p er a t ur e a
eo n t he c o l o r i ng t i m
a c c u ra c y
of s i l i con d et er TI l i na t i on
l 2
5、1
0、1．5、2
O , ug
m l ’1和2．5
m l 。1的标准曲线。
4植物硅待测液制备吸2m ! 原液于l O O m | 的
聚乙烯瓶中，再加入3．2％的H 3803溶液50m l ，振荡1 - - 2h以除去过量的H F，所得溶液为硅待测液。
1．2
2结果与分析
2 1
温度和显色时间对测定结果的影响
0．5- 2．5ug
剂：由0．08t ool L- 。H 2S04和2 0％钼酸铵溶液[ 每升
含209( N H 4) 6M oT024- 4H 20] 组成的1：1混合液。放
置5r a i n后，依次加入3 3％酒石酸溶液5m l 和0
4％
抗坏血酸溶液5m l ，用高纯水定容，显色一定时问后在 811nm 波长处比色。
∞nt ent i n b or ocul t ur a l 519—522． ．Ext r a ct i o n of s i l i con f r o m pl ant 【11] Ta b er H G ．Sho g r enD ．Lu G t i 强ue w i t h di l ut e H C I
度较慢，延长显色时间能提高测定结果的准确性。相 反在30℃和35℃下当显色时间超过40r a i n时，测定结 果变异系数高于显色10～40m i n的值，变异系数均超
过5％，说明测定结果准确度低。在25℃下显色基团
稳定性较高，即使保存时问达到2h，测定结果变异系 数仍低于5％，准确性均较高。 结果表明，温度影响显色基团的稳定性，低温时显
硅是植物重要的有益营养元素，在水稻、甘蔗和木 贼等植物中甚至是必需的“‘3J。硅含量的测定是评 价植物硅营养状况和衡量土壤供硅水平的重要指标。 植物样品中s i 的测定方法一般有重量法、比色法、x一
硅的比色测定受温度影响”J，造成不同地区、不 同季节测定结果可比性较差。本研究的目的是通过研 究硅的显色速度和显色稳定性与温度的关系，确定适 宜的显色时间和合适的显色温度，从而为大批量样品 硅的测定提供可靠的依据。
万方数据
2期
王继朋等：温度对钼蓝比色法测定植物样品中硅的影响
171
强，在第20m i n时测定结果与样品标准值差异不显著， 显色后即使连续放置2h也不影响硅的测定。在25" C 下从显色l O m i n到2h测定结果与标准样含硅量之间 没有差异。当温度高于25℃时，显色持续时间在 40r a i n时测定结果即开始降低，在1h后测定结果同标 准样相比差异达到极显著。 结果表明。在25℃的温度下不但显色速度快，而 且稳定性高，保持2h对测定结果仍无明显影响。说明 要保证大批量样品的测定，显色时的温度应保持在 25℃左右。
第35卷第2期
2004年4月
土壤通报
C hi nl 7．e，e
V ol
35．N o ．2
Jour nal of Soi l Sci ence
A p r ．2004
温度对钼蓝比色法测定植物样品中硅的影响
王继朋，王贺，张福锁，毛达如
( 农业部植物营养学重点实验室．教育部植物一土壤相互作用重点宴验室．中国农业大学资源与环境学院植物营养系．北京100094
p g
1．2．2植物材料的处理一千灰化法将坩埚放进高
温电炉，300℃预灰化3h后升温至550℃连续烘4h，直 到样品呈灰白色。
1 2
3植物材料中硅的提取将充分灰化的样品用
L1的H 2s 04转移至聚乙烯瓶中，加入
50m l 0 08m o l
40％的H F2m l ，连续震荡1h后，在23±3℃温度下过 夜后，所得溶液即为原液。
G BW 07603) ，购自国家标准物质中心，含硅量( Sຫໍສະໝຸດ Baidu 02)
0 60％±0．05。 1．1
4硅标准溶液硅标准液含s i O z
11 100p g m
05％
( 20℃) ，编号为G BW ( E) 080272，样品基体为0
的N a zC 03溶液，在室温20±2v．2的洁净实验室中用重
基金项目：国家自然科学基金“稻属植物质外体硅的结构及其影响重金属毒害抗性的机制”( 30170550) 。 作者简介：王继朋( 1971．) ，男。河南盂津人．博士研究生，研究方向为植物营养生理。现在北京克劳沃草业技术中心工作。
5硅的比色测定取l O m l 待测液( 内含Si 02
m l 。1) 于25m l 容量瓶中，加人5m l 显色
由表1可知，温度、显色时间及其交互作用都显著
影响硅的测定结果。在25℃、30℃和35℃下显色 10m i n时测定值与标准值几乎完全一致，在15℃下显 色10m i n时测定结果远低于上述处理。显色持续 20m i n、40m i n时，在上述温度处理对测定结果影响不 大。当显色时间超过40m i n时，30℃和35℃下的测定 结果开始降低，同样品标准值相比达到显著水平，但对 15℃和25℃下的测定结果没有影响。