游离铝的测定方法

游离铝测定方法

——DCB提取-铝试剂比色法

1原理

土壤中游离氧化铝是指可为连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-重碳酸钠（DCB）提取法提取出来的氧化铝（常用Al d表示）。分析游离氧化铝对于了解土壤的成土过程及成土环境、判断土壤的一些基本形状如重金属和阴离子的吸附过程具有重要的意义。尤其是对于富含铝氧化物或水铝英石热带和亚热带土壤、或火山灰土壤，更是如此。其含量可作为判断这类土壤性状的一个重要依据。

2实验材料

2.1仪器

振荡机、离心机（最大转速5000r/min，附100ml离心管）、容量瓶（100ml、50ml）、加热板、烧杯（100ml）、分光光度计、恒温水浴锅等

2.2试剂

连二亚硫酸钠（Na2S2O4，分析纯）；

柠檬酸钠溶液：称取104.4g柠檬酸钠（Na3C6O7·5H2O，分析纯），溶于水，再加水稀释至1000mL；

碳酸氢钠溶液：称取84g碳酸氢钠（NaHCO3，分析纯），溶于水，再加水稀释至100mL。

1mo1/L氯化钠溶液：称取58.45g氯化钠（NaCl，分析纯），溶于水，再加水稀释至1000mL。

饱和氯化钠溶液：称取400g氯化钠（NaCl，分析纯），加入1000mL水，充分搅拌后，静置，取上部澄清溶液。

丙酮。

铝试剂显色剂：量取120ml冰醋酸(CH3COOH，分析纯)，用水稀释至800ml 左右，加入24g氢氧化钠(NaOH，分析纯)，溶解后再溶入0.350g铝试剂（分析纯），全部移入1000ml量瓶中，用水定容（此液pH为4.0）；

l.0g/L对硝基酚指示剂：称取0.lg对硝基酚溶于l00ml水中；

Al标准溶液：称取金属铝片（表面氧化物用刀刮去）0.5000g，加入15mlHCl （1:1）溶解，稀释至1L，铝的浓度为500mg/L。再稀释成10mg/L，备用。

10g/L抗坏血酸溶液：称取lg抗坏血酸（维生素C，分析纯），溶于l00ml水中（现用现配，不能加热）；

1:4NH4OH溶液：20ml浓氨水（化学纯）与80ml水混合；

0.1mol/LH2SO4溶液：3ml1:9H2SO4溶液用水稀释至l00ml。

3操作步骤

3.1待测液的提取

称取0.5000g～1.0000g（粘粒0.1000g～0.3000g，精确至0.0001g）通过0.25mm 筛孔的风干土样置于100mL离心管中，加入20mL柠檬酸钠溶液和2.5mL碳酸氢钠溶液，在水浴上加热至80℃（±5℃），用骨勺加入0.5g左右的连二亚硫酸钠，不断搅动，保持15min。

放置冷却后，将离心管置于离心机中离心分离（3000r/min～4000r/min）。如分离不清可加入5mL饱和氯化钠溶液（对于含水铝英石的土壤，可再加5mL丙酮）。若上清液中漂浮少量的杂质可将上清液用定性滤纸过滤处理，然后将清液倾入100ml或250mL容量瓶中，如此重复浸提处理1次～2次，此时离心管中的残渣呈灰色或灰白色。最后用1mo1/L氯化钠溶液洗涤离心管中的残渣2次～3次，洗液合并倾入容量瓶中，再加水稀释至刻度，摇匀。

3.2样品待测液的预处理

吸取一定量的上述待测液，置于l00ml高型烧杯中，加3ml浓H2SO4和l0ml H2O2(如颜色太深可适当补加HClO4)，进行加热消化，开始温度不宜过高，不能使溶液沸腾，待体积渐渐浓缩后，再取出冷却，补加数次H2O2继续消化，直至使内溶物呈无色或黄绿色后，提高消化温度，使H2SO4冒烟，直到回流为止，取下冷却。用热水溶解内溶物，全部洗入50ml量瓶中定容。作为游离Al和Mn的待测液。

3.3铝的测定

吸取3.2待测液5-l0ml(使含Al2O312.5-l00μg),置于50ml容量瓶中，加2滴对稍基酚指示剂，滴加1:4NH4OH溶液中和至微黄色，再用稀H2SO4溶液调至无色（pH为5.6），再加入0.5ml抗坏血酸溶液，放在105℃烘箱中保温30分钟，取出后再用水稀释至35ml左右，准确加入10ml铝试剂进行显色，用水定容，放置2小时后在分光光度计上用530nm波长（用1cm比色皿）比色，读取透光度。同时用预处理后的空白溶液做空白试验。

Al标准曲线的绘制：分别吸取10μg/ml的Al标准溶液0、1、2、3、4、5、6、7、8ml于50ml容量瓶中，与待测液同样显色，于分光光度计上比色测定，并绘制标准曲线。

4计算结果

W（Al

2O

3

）=c×50×t×1.1.8895×1000/m/106

式中：

W（Al

2O

3

）—无定形氧化铝含量，g/kg；

c—在工作曲线上查得铁的浓度，μg/ml；

50—显色体积，ml；

t—分取倍数（待测液体积100/吸取待测液体积mL）；

m—风干土样质量；

1.8895—铁换算成三氧化二铁的系数；

1000—g与kg的换算系数；

106—μg与g的换算系数。

5注意事项

（1）在消化预处理时加浓H2SO4的作用是赶尽H2O2，又能防止溶液蒸干（以H2SO4刚出现回流为度）。避免Si和Al有可能脱水，形成硅氧铝键合(Si-O-Al)，使结果偏低。如遇溶液蒸干时，可用20gL-1Na2CO3热溶液重新溶解(许祖治、陈家坊，1980)；

（2）由于铝试剂显色剂具有颜色，因此，必须用吸管准确加入，以免产生测定误差；

（3）由于样品待测液中存在柠檬酸钠络合剂，会干扰Al3+离子与铝试剂形成红色络合物（起封闭作用），有机物的颜色也会影响比色读数，故必须用H2SO4和H2O2消化预处理；

（4）待测液应尽快测定，不宜放置过久，以免形成硅酸铝而导致测定结果偏低；（5）铝试剂应尽可能新鲜配制，测定后若有剩余应放入冰箱中保存，有效期一个月；

（6）干扰物质掩蔽：铁对铝的测定干扰较大，可加入还原剂抗坏血酸掩蔽。（7）显色反映缓慢，室温下须放置15-20min显色方可完全，因此建议在沸水浴上加热10-15min，这不仅可以加速反映，还可以改善测定的准确性和重现性。