土壤样品预处理方法

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1、土壤样品预处理方法D.1 全分解方法D.1.1 普通酸分解法准确称取0.5 g(准确到0.1 mg,以下都与此相同)风干土样于聚四氟乙烯坩埚中，用几滴水 润湿后，加入10 mLHCI (p1.19g/mL)，于电热板上低温加热，蒸发至约剩5 mL时加入15 mLHNO3 (p1.42g/mL)，继续加热蒸至近粘稠状，加入10 ml HF(p1.15g/mL)并继 续加热，为了达到良好的除硅效果应经常摇动坩埚。最后加入5 mI HCIO4(p1.67g/Ml)， 并加热至白烟冒尽。对于含有机质较多的土样应在加入HCIO4之后加盖消解，土壤分解物 应呈白色或淡黄色(含铁较高的土壤)，倾斜坩埚时呈不

2、流动的粘稠状。用稀酸溶液冲洗内壁 及坩埚盖，温热溶解残渣，冷却后，定容至100 mL或50 mL，最终体积依待测成分的含 量而定。D.1.2 高压密闭分解法称取0.5 g风干土样于内套聚四氟乙烯坩埚中，加入少许水润湿试样，再加入HNO3(p1. 42g/mL)、HCI04 (p1.67g/mL)各5 mL，摇匀后将坩埚放入不锈钢套筒中，拧紧。放在180 C的烘箱中分解2 h。取出，冷却至室温后，取出坩埚，用水冲洗坩埚盖的内壁，加入3 mL HF (p1.15g/mL)，置于电热板上，在100 C120 C加热除硅，待坩埚内剩下约23 mL溶液时，调高温度至150 C,蒸至冒浓白烟后再缓缓蒸至近

3、干，按1.1同样操 作定容后进行测定。D.1.3 微波炉加热分解法 微波炉加热分解法是以被分解的土样及酸的混合液作为发热体，从内部进行加热使试样受到 分解的方法。目前报导的微波加热分解试样的方法，有常压敞口分解和仅用厚壁聚四氟乙烯 容器的密闭式分解法，也有密闭加压分解法。这种方法以聚四氟乙烯密闭容器作内筒，以能 透过微波的材料如高强度聚合物树脂或聚丙烯树脂作外筒，在该密封系统内分解试样能达到 良好的分解效果。微波加热分解也可分为开放系统和密闭系统两种。开放系统可分解多量试 样，且可直接和流动系统相组合实现自动化，但由于要排出酸蒸气，所以分解时使用酸量较 大，易受外环境污染，挥发性元素易造成损失

4、，费时间且难以分解多数试样。密闭系统的优 点较多，酸蒸气不会逸出，仅用少量酸即可，在分解少量试样时十分有效，不受外部环境的 污染。在分解试样时不用观察及特殊操作，由于压力高，所以分解试样很快，不会受外筒金 属的污染（因为用树脂做外筒）。可同时分解大批量试样。其缺点是需要专门的分解器具，不 能分解量大的试样，如果疏忽会有发生爆炸的危险。在进行土样的微波分解时，无论使用开 放系统或密闭系统，一般使用 HNO3-HCl-HF-HCl04、HN03-HF-HCl04、HN03-HCl-HF-H 202、HN03-HF-H202 等体系。当不使用 HF 时（限于测定常量元素且称样量小于 0.1 g），可

5、将分解试样的溶液适当稀释后直接测定。若使用HF或HCI04对待测微量元素有干扰时，可将试样分解液蒸至近干，酸化后稀释定容D.1.4 碱融法D.1.4.1 碳酸钠熔融法（适合测定氟、钼、钨）称取0.50001.0000 g风干土样放入预先用少量碳酸钠或氢氧化钠垫底的高铝坩埚中（以 充满坩埚底部为宜，以防止熔融物粘底），分次加入1.53.0 g碳酸钠，并用圆头玻璃棒 小心搅拌，使与土样充分混匀，再放入0.51 g碳酸钠，使平铺在混合物表面，盖好坩埚 盖。移入马福炉中，于900C920C熔融0.5 h。自然冷却至500C左右时，可稍打开炉门 （不可开缝过大，否则高铝坩埚骤然冷却会开裂）以加速冷却，冷

6、却至60C80C用水冲洗 坩埚底部，然后放入250 mL烧杯中，加入100 mL水，在电热板上加热浸提熔融物，用水 及HCI （1+1）将坩埚及坩埚盖洗净取出，并小心用HCI （1+1）中和、酸化（注意盖好表面 皿，以免大量CO2冒泡引起试样的溅失），待大量盐类溶解后，用中速滤纸过滤，用水及5% HCI 洗净滤纸及其中的不溶物，定容待测。D.1.4.2碳酸锂-硼酸、石墨粉坩埚熔样法（适合铝、硅、钛、钙、镁、钾、钠等元素分析） 土壤矿质全量分析中土壤样品分解常用酸溶剂，酸溶试剂一般用氢氟酸加氧化性酸分解样 品，其优点是酸度小，适用于仪器分析测定，但对某些难熔矿物分解不完全，特别对铝、钛 的测定结

7、果会偏低，且不能测定硅（已被除去）。碳酸锂-硼酸在石墨粉坩埚内熔样，再用超声波提取熔块，分析土壤中的常量元素，速度快， 准确度高。在30mL瓷坩埚内充满石墨粉，置于900C高温电炉中灼烧半小时，取出冷却，用乳钵棒压 一空穴。准确称取经105 C烘干的土样0.2000g于定量滤纸上，与1.5g Li2CO3-H3BO3（Li2CO3:H3BO3=1:2）混合试剂均匀搅拌，捏成小团，放入瓷坩埚内石墨粉 洞穴中，然后将坩埚放入已升温到950C的马福炉中，20min后取出，趁热将熔块投入盛有 100mL4%硝酸溶液的250mL烧杯中，立即于250W功率清洗槽内超声（或用磁力搅拌）， 直到熔块完全溶解；

8、将溶液转移到200mL容量瓶中，并用4%硝酸定容。吸取20mL上述 样品液移入 25mL 容量瓶中，并根据仪器的测量要求决定是否需要添加基体元素及添加浓 度，最后用 4%硝酸定容，用光谱仪进行多元素同时测定D.2 酸溶浸法D.2.1 HCI-HNO3 溶浸法 准确称取2.000g风干土样，加入15mL的HCI(1+1)和5mLHNO3 (p1.42g/mL),振荡 30min,过滤定容至 100mL,用 ICP 法测定 P、Ca、Mg、K、Na、Fe、Al、Ti、Cu、Zn、 Cd、 Ni、 Cr、 Pb、 Co、 Mn、 Mo、 Ba、 Sr 等。或采用下述溶浸方法:准确称取2.000g风干

9、土样于干烧杯中，加少量水润湿，加入15mL HCl (1+1)和5mLHNO3 (p1.42g/mL)。盖上表面皿于电热板上加热，待蒸发至约剩5mL，冷却， 用水冲洗烧杯和表面皿，用中速滤纸过滤并定容至100mL,用原子吸收法或ICP法测定。D.2.2 HNO3-H2SO4-HCIO4 溶浸法方法特点是H2SO4、HClO4沸点较高，能使大部分元素溶出，且加热过程中液面比较平静, 没有迸溅的危险。但Pb等易与SO42-形成难溶性盐类的元素，测定结果偏低。操作步骤是： 准确称取2.5000g风干土样于烧杯中，用少许水润湿，加入HNO3-H2SO4-HCQ4混合酸 (5+1+20)12.5mL,置

10、于电热板上加热，当开始冒白烟后缓缓加热，并经常摇动烧杯，蒸发 至近干。冷却，加入5mLHNO3 (p1.42g/mL)和10mL水，加热溶解可溶性盐类，用中速 滤纸过滤，定容至100mL,待测。D.2.3 HNO3溶浸法准确称取2.0000g风干土样于烧杯中，加少量水润湿，加入20mLHNO3 (p1.42g/mL)。盖 上表面皿，置于电热板或砂浴上加热，若发生迸溅，可采用每加热20min关闭电源20min 的间歇加热法。待蒸发至约剩5mL,冷却，用水冲洗烧杯壁和表面皿，经中速滤纸过滤， 将滤液定容至100mL，待测。D.2.4 Cd、Cu、As 等的 0.1mol/L HCl 溶浸法土壤中C

11、d、Cu、As的提取方法，其中Cd、Cu操作条件是：准确称取10.0000g风干土样 于100mL广口瓶中，加入0.1mol/L HCl50.0mL,在水平振荡器上振荡。振荡条件是温度 30C、振幅510cm、振荡频次100200 次/min,振荡1h。静置后，用倾斜法分离出上 层清液，用干滤纸过滤，滤液经过适当稀释后用原子吸收法测定。As的操作条件是：准确称取10.0000g风干土样于100mL广口瓶中，加入0.1mol/L HCl 50.0mL,在水平振荡器上振荡。振荡条件是温度30C、振幅10cm、振荡频次100 次/min, 振荡30min。用干滤纸过滤，取滤液进行测定。除用0.1mo

12、l/L HCl溶浸Cd、Cu、As以外，还可溶浸Ni、Zn、Fe、Mn、Co等重金属元素。0.1mol/L HCl 溶浸法是目前使用最多的酸溶浸方法，此外也有使用 CO2 饱和的水、0.5mol/LKCl-HAc (pH=3)、0.1mol/ L MgSO4- H2SO4等酸性溶浸方法。D.3 形态分析样品的处理方法D.3.1 有效态的溶浸法D.3.1.1 DTPA 浸提DTPA(二乙三胺五乙酸)浸提液可测定有效态Cu、Zn、Fe等。浸提液的配制：其成分为0.005mol/L DTPA-0.01mol/L CaCl2-0.1mol/L TEA(三乙醇胺)。称取 1.967gDTPA 溶于 14

13、. 92gTEA和少量水中；再将1.47gCaCI22H2O溶于水，一并转入1000mL容量瓶中，加水 至约950mL，用6mol/L HCl调节pH至7.30 (每升浸提液约需加6mol/L HCl 8.5mL), 最后用水定容。贮存于塑料瓶中，几个月内不会变质。浸提手续：称取25 . 0 0g 风干过 20 目筛的土样放入150mL硬质玻璃三角瓶中，加入50.0ml DTPA浸提剂，在25用水平振荡机振荡提取2h，干滤纸过滤，滤液用于分析。DTPA浸提剂适用于石灰性土壤和中性土 壤。D.3.1.2 0.1mol/L HCl 浸提称取10.00g风干过20目筛的土样放入150mL硬质玻璃三角

14、瓶中，加入50.0mL1mol/L HCl浸提液，用水平振荡器振荡1.5h，干滤纸过滤，滤液用于分析。酸性土壤适合用0.1mo l/L HCl 浸提。D.3.1.3 水浸提土壤中有效硼常用沸水浸提，操作步骤：准确称取10.00g风干过20目筛的土样于250mL 或300mL石英锥形瓶中，加入20.0mL无硼水。连接回流冷却器后煮沸5mi n,立即停止加 热并用冷却水冷却。冷却后加入4滴0.5mol/L CaCI2溶液，移入离心管中，离心分离出清 液备测。关于有效态金属元素的浸提方法较多，例如：有效态Mn用1mol/L乙酸铵-对苯二酚溶液浸 提。有效态Mo用草酸-草酸铵、(24.9g草酸铵与12

15、.6g草酸溶解于1000mL水中)溶液 浸提，固液比为1 ： 10。硅用pH4.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液、0.02mol/L H2SO4、0.025% 或1%的柠檬酸溶液浸提。酸性土壤中有效硫用H3PO4-HAC溶液浸提，中性或石灰性土壤 中有效硫用0.5mol/L NaHCO3溶液(pH8.5)浸提。用1mol/L NH4Ac浸提土壤中有效钙、 镁、钾、钠以及用 0.03mol/L NH4F-0.025mol/L HCl 或 0.5mol/L NaHCO3 浸提土壤中有 效态磷等等。D.3.2碳酸盐结合态、铁-锰氧化结合态等形态的提取D.3.2.1 可交换态浸提方法是在1g试样中加入8ml

16、MgCl2溶液(1mol/L MgCI2, pH7.0)或者乙酸钠溶液 (1mol/L NaAc，pH8.2)，室温下振荡 1h。D.3.2.2碳酸盐结合态经3.2.1处理后的残余物在室温下用8ml 1mol/L NaAc浸提，在浸提前用乙酸把pH调至5.0,连续振荡，直到估计所有提取的物质全部被浸出为止(一般用8h左右)。D.3.2.3 铁锰氧化物结合态 浸提过程是在经 3.2.2 处理后的残余物中，加入 20mL 0.3mol/L Na2S2O3-0.175mol/L 柠檬酸钠-0.025mol/L柠檬酸混合液，或者用0.04mol/L NH20H HCI在20% (V/V)乙酸中 浸提。浸提温度为96C3C，时间可自行估计，到完全浸提为止，一般在4h以内。D.3.2.4有机结合态在经3.2.3处理后的残余物中，加入3m