土壤中有效硫的测定方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤中有效硫的测定方法。该方法包括样品处理步骤、绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤，其中：在样品处理步骤中，将样品与浸提剂混合后，在30‑60kHz的频率下超声浸提≥10min，过滤，收集滤液，备上电感耦合等离子体发射光谱仪测定其中的有效硫含量；在绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤中，电感耦合等离子体发射光谱仪的分析谱线选择为S182.0nm，以2‑10mg/L的Re标准溶液作内标溶液，内标元素分析谱线选择为Re221.4nm。与现有技术相比，本发明专利技术所述方法检出限更低、线性范围更宽且准确度更高。

Determination of available sulphur in soil

The invention discloses a method for determining effective sulfur in soil. The method consists of sample processing step, plotting working curve step and sulfur content determination step. In the sample processing step, after mixing the sample with extractant, ultrasonic leaching (> 10 min) at the frequency of 30 60 kHz, filtering, collecting filtrate and preparing ICP-AES to determine the available sulfur in the sample. In the procedure of plotting working curve and determining sulfur content, the analytical line of ICP-AES is S182.0 nm, the standard solution of Re is 2 10 mg/L as internal standard solution, and the analytical line of internal standard element is Re221.4 nm. Compared with the prior art, the method has lower detection limit, wider linear range and higher accuracy.

【技术实现步骤摘要】
土壤中有效硫的测定方法
本专利技术涉及土壤中必需的大量元素的测定方法，具体涉及一种土壤中有效硫的测定方法。
技术介绍
土壤中氮(N)、磷(P)、钾(K)、硫(S)等元素是作物生长所必需的大量元素。其中硫的吸收量仅次于氮素，是含硫氨基酸和蛋白质结构组成的必要元素，并且是许多酶和辅酶的活性物质，参与植物生长的代谢过程，影响作物的品质。随着肥料类型的高浓度以及低硫化发展，在一些高复种指数地块上出现的土壤缺硫现象已逐年增加。对土壤中有效硫的准确测定能够及时了解作物生长过程中硫的供给情况，对农业可持续发展提供有力的评价依据。土壤中的大部分硫都是以有机形态存在，需要转化为无机态才能被作物吸收利用。土壤中无机态的硫通常也就是土壤中有效硫的最直接表征。土壤中有效硫的分析方法主要为加入浸提剂后，在20-25℃条件下振荡1h，过滤后，滤液通过比浊法、比色法、电导法、离子色谱法或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法等进行测定。前4种方法由于操作繁琐、精度不高、线性范围窄以及测定速度慢等原因，很难满足大批量土壤样品中有效硫的同时准确测定。由于硫的光谱谱线位于远紫外区，通常情况下，ICP-AES对硫的测定信号弱，容易被空气吸收和受溶液基体以及其他杂质元素的干扰，导致低含量的硫难以准确测定，在μg/L的数量级上精密度不够好，检出限不够低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种线性范围宽、干扰少、检出限低且操作简便的土壤中有效硫的测定方法。本专利技术所述的土壤中有效硫的测定方法，包括样品处理步骤、绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤，其中：在样品处理步骤中，将样品与浸提剂混合后，在30-60kHz的频率下超声浸提≥10min，过滤，收集滤液，备上电感耦合等离子体发射光谱仪测定其中的有效硫含量；在绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤中，电感耦合等离子体发射光谱仪的分析谱线选择为S182.0nm，以2-10mg/L的Re标准溶液作内标溶液，内标元素分析谱线选择为Re221.4nm。本专利技术所述方法中，所述的有效硫是指土壤中无机态的硫。本专利技术所述方法中，所述的土壤可以是酸性土壤、中性土壤或石灰性土壤。根据土壤的种类不同，可选用不同的浸取剂，具体的，对于酸性土壤，可以选用磷酸盐-乙酸浸提剂；而对于中性土壤和石灰性土壤，则选用氯化钙溶液，优选为1.00～1.50g/L氯化钙溶液。上述方法中，样品可按现有常规方法来获得，具体可按以下方法进行制备：收集土样，在干燥通风并且无酸、碱气体和灰尘等污染物的风干室内风干，当土样的含水率在5％-10％时，将大块土壤碾碎(防完全干后样品结块)；当样品风干至含水率在≤5％时，挑拣出非土壤部分(如动植物残体、石块和结核等)，然后置于木制器具上用木棍压碎、磨细，过2mm孔径尼龙筛，收集筛下物即得到样品。上述方法的样品处理步骤中，样品与浸提剂的比例通常为1g：2-10mL更优选为1g：5mL。超声浸提在20-25℃条件下进行，优选超声浸提的时间为15-30min，更优选为15-20min；所述超声浸提优选是在40kHz的频率下进行。在超声浸提完成后，通常先用中速定量滤纸进行过滤，然后再用孔径为0.4-0.5μm的滤膜进行过滤。上述方法的绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤中，内标溶液采用在线加入的方式，在与待测溶液混合(通常是经三通管与待测溶液混合)后引入电感耦合等离子体发射光谱仪进行测量。上述方法中的绘制工作曲线步骤与现有技术相同，通常包括：配制含有硫的多份不同浓度的标准溶液，介质为水；将配制的多份标准溶液逐一上电感耦合等离子体光谱仪测定，得到工作曲线。其中，配制不同浓度的标准溶液的操作与现有技术相同。测试所得的结果按下式计算以得到试样中有效硫的含量，数值以mg/kg表示：其中：ωx表示有效的质量浓度，mg/kg；ρx表示用ICP-AES测定待测试样溶液中硫的质量浓度，mg/L；ρ0表示用ICP-AES测定空白试样溶液中硫的质量浓度，mg/L；m表示试样的质量，kg；V表示试样液的体积，L。与现有技术相比，本专利技术采用超声浸提样品，操作简便，耗时更短；将超声浸提与ICP-AES结合，通过选定特定的分析谱线及内标进行在线校正，使所得方法在测定土壤样品中的有效硫含量时，检出限更低、线性范围更宽且准确度更高。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详述，以更好地理解本专利技术的内容，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1本实施例将样品与浸提剂混合，在超声浸提后，过滤，收集滤液，上电感耦合等离子体发射光谱仪测定其中的有效硫含量。具体包括实验条件、样品处理、工作曲线绘制、检出限试验、精密度和准确度试验、加标回收试验、方法对照试验以及样品的测定，其中：(1)实验条件①仪器条件ThermoiCAP6000Series电感耦合等离子体发射光谱仪(美国ThermoFisherScientific公司)，采用电荷注入检测器(CID)，配备同心雾化器和旋流雾室，工作参数如下述表1所示。HY-5回旋调速多用途振荡机(江苏正基仪器有限公司)。台式超声波清洗仪(昆山市超声仪器公司，工作频率40kHz，额定功率200W，)。艾柯超纯水机(成都唐氏康宁科技发展有限公司)。表1仪器工作参数②实验所用试剂硫标准贮备溶液：准确称取硫酸钾(优级纯)0.5436g溶于水，用水定容至1L，配制成含硫100mg/L的标准贮备溶液。氯化钙浸提剂：用无水氯化钙配制成质量浓度为1.00～1.50g/L氯化钙溶液，介质为水。铼内标溶液：由铼单元素标准储备溶液(1000μg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心)逐级稀释得到，介质为0.3mol/L硝酸。实验所用硝酸为优级纯；实验用水为电阻率大于18.25MΩ·cm的超纯水(由艾柯超纯水机制备)。③测定谱线的选择电感耦合等离子体发射光谱仪对测定元素的谱线选择，应以选择测量谱线强度高且干扰少为原则。本方法中硫的谱线位于远紫外区，信号易被空气吸收，强度也相对较低。S180.7nm作为强度最高的灵敏线，与主量元素Ca180.7nm的谱线产生重叠，当试液中钙含量高时，会对S180.7nm的测定产生正干扰；而S182.6nm与B182.6nm重叠，在测定过程中会对S182.6nm产生较大的右背景，在仪器自动扣除背景时容易产生负偏差，导致测定结果偏低；而分析谱线S182.0nm附近的干扰元素在一般土壤样品中含量较低，并且强度与S182.0nm相比要低几个数量级，因此本实验选取S182.0nm作为测定谱线。④内标的选择选择合适的内标元素可以有效地校正测定过程中的信号漂移和消除由试液基体效应引起的干扰，提高仪器测量的精密度。ICP-AES选择内标的原则是，待测试样中不含或只含有极少量该元素；激发电位与待测元素相同或相近；待测元素与内标元素两条分析谱线的波长尽可能相近，且相互无干扰；所选用的谱线应不受其它元素谱线的干扰，也应不是自吸收严重的谱线。本专利技术中选用Re221.4nm作为内标谱线，将内标溶液与待测溶液通过三通进样管进行混合后引入雾化系统，实现测量信号的在线校正。(2)样品处理称取样品2.0～5.0g于广口带盖平底塑料瓶中，按1g：5mL的比例加入氯化钙浸提剂，盖紧瓶盖，置于超声清洗仪中，在20～25℃下超声提取15mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.土壤中有效硫的测定方法，包括样品处理步骤、绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤，其特征在于：在样品处理步骤中，将样品与浸提剂混合后，在30‑60kHz的频率下超声浸提≥10min，过滤，收集滤液，备上电感耦合等离子体发射光谱仪测定其中的有效硫含量；在绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤中，电感耦合等离子体发射光谱仪的分析谱线选择为S182.0nm，以2‑10mg/L的Re标准溶液作内标溶液，内标元素分析谱线选择为Re221.4nm。

【技术特征摘要】
1.土壤中有效硫的测定方法，包括样品处理步骤、绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤，其特征在于：在样品处理步骤中，将样品与浸提剂混合后，在30-60kHz的频率下超声浸提≥10min，过滤，收集滤液，备上电感耦合等离子体发射光谱仪测定其中的有效硫含量；在绘制工作曲线步骤及硫含量测定步骤中，电感耦合等离子体发射光谱仪的分析谱线选择为S182.0nm，以2-10mg/L的Re标准溶液作内标溶液，内标元素分析谱线选择为Re221.4nm。2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：在样品处理步骤中，超声浸提的时间为15-30min。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐碧玉，施意华，邱丽，阳兆鸿，熊传信，古行乾，蒙文飞，
申请(专利权)人：中国有色桂林矿产地质研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45