实验：过磷酸钙中有效磷的测定
实验学时：3
实验类型：验证性实验
实验要求：必修
一、实验目的
过磷酸钙与重过磷酸钙均为水溶性磷肥，所含有的能被植物吸收利用的不仅是水溶性的速效磷，也有一部分为不溶于水但能被柠檬酸提取的磷。测定其有效磷的含量对评定肥料品质、合理施用磷肥均具有重要意义。通过本实验的学习，使学生掌握过磷酸钙中有效磷的测定方法，理解影响过磷酸钙中有效磷变化的因素。
二、实验内容
（1）用2%柠檬酸浸提过磷酸钙，制备待测液。（2）用钒钼黄比色法定量测定，并计算出过磷酸钙中的有效磷的含量。
三、实验原理、方法和手段
用2%柠檬酸浸提过磷酸钙(或重过磷酸钙)中的有效磷(其中包括Ca(H2PO4)2·CaHPO4和游离H3PO4)，浸出液中的正磷酸盐利用钒钼黄比色法定量测定。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式；2人为1组，共同完成实验操作。
五、实验条件
仪器设备:分光光度计、振荡机、电子天平、容量瓶、小漏斗、三角瓶、滤纸等。
试剂：(1)50mg/LP标准溶液：准确称取105℃烘干的磷酸二氢钾KH2PO4(AR)0.2195g溶于约400ml蒸馏水中，加入25ml 3mol/L H2SO4，定容至1L，即为50mg/L的标准溶液，可长期保存使用。
(2)2%柠檬酸溶液：称取20g结晶柠檬酸(H3C6H5O7·H2O，AR)溶于水中，定容至1L
即可。
(3)3mol/L H2SO4：量取浓硫酸166.7ml，用蒸馏水稀释至1L。
(4)钒钼酸铵显色剂：称取12.5g(NH4)6Mo7O24·4H2O(钼酸铵)溶于约200ml水中。另
将0.625gNH4VO3(偏钒酸铵)溶于150ml沸水中，冷却后加入125ml浓硝酸，再冷至室温。然后将钼酸铵溶液缓缓倒入偏钒酸铵的硝酸溶液中，随倒随搅拌，最后用水稀释至500ml。
六、实验步骤
1．称取通过100目筛孔的过磷酸钙样品0.5～1.0000g于150ml三角瓶中，加入2%柠檬酸溶液50ml，用橡皮塞塞紧瓶口，振荡30min，立即用干滤纸过滤，最初7—8ml滤液弃去。
2．吸取清亮滤液1～5.00ml于50ml容量瓶中，加水至约35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容、静置30分钟后用490nm波长，1cm光径比色皿在光电比色计上进行比色(以空白调节比色计吸收值为零点)。
3．标准曲线的制备：吸取50mg/L(ppm)的P标准溶液0、2.5、5.0、7.5、12.5、15.0、20分别放入50ml容量瓶中，加水至35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容，15～20min后用490nm波长、1cm光径比色皿在光电比色计上比色。以吸收率为纵坐标，五氧化二磷的浓度(mg/L)为横坐标，绘制标准曲线。
4．结果计算：P2O5%=A×显色体积×分取倍数/m×10×100×2.291
A：从标准曲线查得待测液中P2O5浓度mg/L；
m：样品质量g；
10：将mg/L换算成g；
100：换算为百分含量；
2.291：将P转换为P2O5的系数。 66
七、思考题
静置是目的是什么？
八、实验报告
根据贵州大学实验报告的格式按时完成实验报告，特别要分析实验结果。
九、其它说明
（1）本方法显色时间较短，常温下15～20min即可显色完全。但在冬季较低温度下显色慢。
（2）根据比色时磷含量的多少，选择合适的比色波长，2～10mg/kgP2O5选用420nm，14～40mg/kgP2O5选用490nm，待测液中铁含量高而产生黄色干扰时，通常选用较长的波长如450nm或470nm。本法比色选用的波长范围为400～490nm，然而值得注意的是波长由400nm增加到490nm时，灵敏度会降低10倍。
实验：植物全氮、磷、钾的测定
实验学时：3
实验类型：验证性实验
实验要求：必修
一、实验目的
在植物必需的常量元素中，氮、磷、钾的测定更为经常和重要。不论在诊断作物氮、磷、钾的营养水平和土壤供应各该元素的丰缺情况时，或者在确定作物从土壤摄取各元素的数量和施肥效应时，都经常要测定植物全株或某些部位器官中有关元素的含量。通过本实验的学习，使学生了解植物中的氮磷钾的存在形态与消化的关系，掌握植物中全氮磷钾的测定方法，了解测定时应注意的事项。
二、实验内容
（1）植物样品的消煮—待测液的制备。（2）植物全氮的测定(半微量蒸馏法)。（3）植物全磷的测定(钒钼黄吸光光度法)。（4）植物全钾的测定(火焰光度法)。
三、实验原理、方法和手段
（一）植物样品的消煮(H2SO4—H2O2法)
方法原理植物中的氮磷大多数以有机态存在，钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮，有机物被氧化分解，有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐，钾也全部释出。消煮液经定容后，可用于氮、磷、钾等元素的定量。
本法采用H2O2加速消煮剂，不仅操作手续简单快速，对氮磷钾的定量没有干扰，而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度，但要注意遵照操作规程的要求操作，防止有机氮被氧化成N2或氮的氧化物而损失。
（二）植物全氮的测定(半微量蒸馏法)
植物样品经开氏消煮、定容后，吸取部分消煮液碱化，使铵盐转变成氨，经蒸馏和扩散，用H3BO3吸收，直接用标准酸滴定，以甲基红—溴甲酚绿混合指示剂指示终点。
（三）植物全磷的测定(钒钼黄吸光光度法)
植物样品经浓H2SO4消煮使各种形态的磷转变成磷酸盐。待测液中的正磷酸与偏钒酸和钼酸能生成黄色的三元杂多酸，其吸光度与磷浓度成正比，可在波长400～490nm处用吸光光度法测定磷。磷浓度较高时选用较长的波长，较低时选用较短的波长。此法的优点是操作简便，可在室温下显色，黄色稳定。在HNO3，HCl,HClO4和H2SO4等介质中都适用，对酸度和显色剂浓度的要求也不十分严格，干扰物小。在可见光范围内灵敏度较低，适测范围广(约为1—20mg/L，P)故广泛应用于含磷较高而且变幅较大的植物和肥料样品中磷的测定。
（四）植物全钾的测定(火焰光度法)
植物样品经消煮或浸提，并经稀释后，待测液中的K可用火焰光度法测定。 ②①
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式；2人为1组，共同完成实验操作。
五、实验条件
1．仪器设备：
2．试剂：)硫酸(化学纯、比重1.84)、30%H2O2(分析纯)、40%(m/v)NaOH溶液、2%H3BO3—指示剂溶液、标准溶液［C(HCl或1/2H2SO4)=0.01mol/L］、碱性溶液、钒钼酸铵溶液、6mol/LNaOH溶液、0.2%二硝基酚指示剂、磷标准液［C(P)＝50mg/L］、K标准溶液[C(K)＝100mg/L]。
六、实验步骤
（一）消煮：称取植物样品(0.5mm)0.3～0.5g(称准至0.0002g)，放入100ml开氏瓶中，加1ml水润湿，加入4ml浓H2SO4摇匀，分两次各加入H2O22ml，每次加入后均摇匀，待激烈反应结束后，置于电炉上加热消煮，使固体物消失成为溶液，待H2SO4发白烟，溶液成褐色时，停止加热，此过程约需10分钟。待冷却至瓶壁不烫手，加入H2O22ml，继续加热消煮约5—10分钟，冷却，再加入H2Ｏ2消煮，如此反复一直至溶液呈无色或清亮后(一般情况下，加H2O2总量约8—10ml)再继续加热5—10分钟，以除尽剩余的H2O2。取下冷却后用水将消煮液定量地转移入100ml容量瓶中，定容(v1)。
同时做空白试验，校正试剂和方法误差。
（二）全氮的测定
吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml，(V2，含NH4—N约1ml)，注入半微量蒸馏器的内室，另取150ml三角瓶，内加入5ml2%H3BO3—指示剂溶液，放在冷凝管下端，管口置于H3BO3液面以下，然后向蒸馏器内室慢慢加入约3ml40%(m/v)NaOH溶液，通入蒸气蒸馏，(注意开放冷凝水，勿使馏出液的温度超过40℃)待馏出液体积约达50～60ml时，停止蒸馏，用少量已调节至pH为4.5的水冲洗冷凝管末端。用酸标准溶液滴定馏出液至由蓝绿色突变为紫红色(终点的颜色应和空白测定的终点相同)。用酸标准溶液，同时进行空白液的蒸馏测定，以校正试剂和滴定误差。
结果计算
全N%=C(v-v0)×0.041×100/(m×v2/v1)
式中
C—酸标准溶液浓度，mol/L；
v—滴定试样所用的酸标准液，ml；
v0—滴定空白所用的酸标准液，ml；
0.041—N的毫摩尔质量，g/mmol；
m—称样量，g；
v1—消煮液定容体积，ml；
v2—吸取测定的消煮液体积ml。
（三）全磷的测定
吸取定容、过滤或澄清后的消煮液10.00ml(V2含磷0.05～0.75mg)放入50ml容量瓶中，加2滴二硝基酚指示剂，滴加6mol/LNaOH中和至刚呈黄色，加入10.00ml钒钼酸铵试剂，用水定容(V3)。15分钟后用1cm光径的比色杯在波长440mm处进行测定，以空白溶液(空白试验消煮液按上述步骤显色)调节仪器零点。
标准曲线或直线回归方程 准确吸取50mg/LP标准液0，1，2.5，5，7.5，10，15ml分别放入50ml容量瓶中，按上述步骤显色，即得0，1.0，2.5，5.0，7.5，10，15mg/LP的标准系列溶液，与待测液一起测定，读取吸光度，然后绘制标准曲线或求直线回归方程。
结果计算
全P，%＝Ｃ(P)×(v１/m)×(v3/v2)×104 －
式中C(P)—从校准曲线或回归方程求得的显色液中磷浓度，mg/L；
v3—显色液体积，ml；
v2—吸取测定的消煮液体积，ml；
v1—消煮液定容体积，ml；
m—称样量，g；
104—将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。 －
（四）全钾的测定
吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml(v２)放入50ml容量瓶中，用水定容(v3)。直接在火焰光度计上测定，读取检流计读数。
标准曲线或直线回归方程 准确吸取100mg/LＫ标准溶液0，0.5，1.0，2.5，5.0，10，20ml，分别放入50ml容量瓶中，加入定容后的空白消煮液5或10ml(使标准溶液中的离子成分和待测液相近)，加水定容。即得0，1，2，5，10，20，40mg/LK的标准系列溶液。以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度(一般只定到90)，然后从稀到浓依次进行测定，记录检流计读数，以检流计读数为纵坐标绘制标准曲线或求直线回归方程。
结果计算
全K，%＝Ｃ(Ｋ)×(v3/m)×(v1/v2)×10-4
式中
C(K)—从标准曲线或回归方程求得的测读液中K的浓度，mg/L；
v1——消煮液定容体积，ml；
v2——消煮液的吸取体积，ml；
v3——测读数定容体积，ml；
m——称样量，g；
10-4——将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。
实验：过磷酸钙中有效磷的测定
实验学时：3
实验类型：验证性实验
实验要求：必修
一、实验目的
过磷酸钙与重过磷酸钙均为水溶性磷肥，所含有的能被植物吸收利用的不仅是水溶性的速效磷，也有一部分为不溶于水但能被柠檬酸提取的磷。测定其有效磷的含量对评定肥料品质、合理施用磷肥均具有重要意义。通过本实验的学习，使学生掌握过磷酸钙中有效磷的测定方法，理解影响过磷酸钙中有效磷变化的因素。
二、实验内容
（1）用2%柠檬酸浸提过磷酸钙，制备待测液。（2）用钒钼黄比色法定量测定，并计算出过磷酸钙中的有效磷的含量。
三、实验原理、方法和手段
用2%柠檬酸浸提过磷酸钙(或重过磷酸钙)中的有效磷(其中包括Ca(H2PO4)2·CaHPO4和游离H3PO4)，浸出液中的正磷酸盐利用钒钼黄比色法定量测定。
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式；2人为1组，共同完成实验操作。
五、实验条件
仪器设备:分光光度计、振荡机、电子天平、容量瓶、小漏斗、三角瓶、滤纸等。
试剂：(1)50mg/LP标准溶液：准确称取105℃烘干的磷酸二氢钾KH2PO4(AR)0.2195g溶于约400ml蒸馏水中，加入25ml 3mol/L H2SO4，定容至1L，即为50mg/L的标准溶液，可长期保存使用。
(2)2%柠檬酸溶液：称取20g结晶柠檬酸(H3C6H5O7·H2O，AR)溶于水中，定容至1L
即可。
(3)3mol/L H2SO4：量取浓硫酸166.7ml，用蒸馏水稀释至1L。
(4)钒钼酸铵显色剂：称取12.5g(NH4)6Mo7O24·4H2O(钼酸铵)溶于约200ml水中。另
将0.625gNH4VO3(偏钒酸铵)溶于150ml沸水中，冷却后加入125ml浓硝酸，再冷至室温。然后将钼酸铵溶液缓缓倒入偏钒酸铵的硝酸溶液中，随倒随搅拌，最后用水稀释至500ml。
六、实验步骤
1．称取通过100目筛孔的过磷酸钙样品0.5～1.0000g于150ml三角瓶中，加入2%柠檬酸溶液50ml，用橡皮塞塞紧瓶口，振荡30min，立即用干滤纸过滤，最初7—8ml滤液弃去。
2．吸取清亮滤液1～5.00ml于50ml容量瓶中，加水至约35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容、静置30分钟后用490nm波长，1cm光径比色皿在光电比色计上进行比色(以空白调节比色计吸收值为零点)。
3．标准曲线的制备：吸取50mg/L(ppm)的P标准溶液0、2.5、5.0、7.5、12.5、15.0、20分别放入50ml容量瓶中，加水至35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容，15～20min后用490nm波长、1cm光径比色皿在光电比色计上比色。以吸收率为纵坐标，五氧化二磷的浓度(mg/L)为横坐标，绘制标准曲线。
4．结果计算：P2O5%=A×显色体积×分取倍数/m×10×100×2.291
A：从标准曲线查得待测液中P2O5浓度mg/L；
m：样品质量g；
10：将mg/L换算成g；
100：换算为百分含量；
2.291：将P转换为P2O5的系数。 66
七、思考题
静置是目的是什么？
八、实验报告
根据贵州大学实验报告的格式按时完成实验报告，特别要分析实验结果。
九、其它说明
（1）本方法显色时间较短，常温下15～20min即可显色完全。但在冬季较低温度下显色慢。
（2）根据比色时磷含量的多少，选择合适的比色波长，2～10mg/kgP2O5选用420nm，14～40mg/kgP2O5选用490nm，待测液中铁含量高而产生黄色干扰时，通常选用较长的波长如450nm或470nm。本法比色选用的波长范围为400～490nm，然而值得注意的是波长由400nm增加到490nm时，灵敏度会降低10倍。
实验：植物全氮、磷、钾的测定
实验学时：3
实验类型：验证性实验
实验要求：必修
一、实验目的
在植物必需的常量元素中，氮、磷、钾的测定更为经常和重要。不论在诊断作物氮、磷、钾的营养水平和土壤供应各该元素的丰缺情况时，或者在确定作物从土壤摄取各元素的数量和施肥效应时，都经常要测定植物全株或某些部位器官中有关元素的含量。通过本实验的学习，使学生了解植物中的氮磷钾的存在形态与消化的关系，掌握植物中全氮磷钾的测定方法，了解测定时应注意的事项。
二、实验内容
（1）植物样品的消煮—待测液的制备。（2）植物全氮的测定(半微量蒸馏法)。（3）植物全磷的测定(钒钼黄吸光光度法)。（4）植物全钾的测定(火焰光度法)。
三、实验原理、方法和手段
（一）植物样品的消煮(H2SO4—H2O2法)
方法原理植物中的氮磷大多数以有机态存在，钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮，有机物被氧化分解，有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐，钾也全部释出。消煮液经定容后，可用于氮、磷、钾等元素的定量。
本法采用H2O2加速消煮剂，不仅操作手续简单快速，对氮磷钾的定量没有干扰，而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度，但要注意遵照操作规程的要求操作，防止有机氮被氧化成N2或氮的氧化物而损失。
（二）植物全氮的测定(半微量蒸馏法)
植物样品经开氏消煮、定容后，吸取部分消煮液碱化，使铵盐转变成氨，经蒸馏和扩散，用H3BO3吸收，直接用标准酸滴定，以甲基红—溴甲酚绿混合指示剂指示终点。
（三）植物全磷的测定(钒钼黄吸光光度法)
植物样品经浓H2SO4消煮使各种形态的磷转变成磷酸盐。待测液中的正磷酸与偏钒酸和钼酸能生成黄色的三元杂多酸，其吸光度与磷浓度成正比，可在波长400～490nm处用吸光光度法测定磷。磷浓度较高时选用较长的波长，较低时选用较短的波长。此法的优点是操作简便，可在室温下显色，黄色稳定。在HNO3，HCl,HClO4和H2SO4等介质中都适用，对酸度和显色剂浓度的要求也不十分严格，干扰物小。在可见光范围内灵敏度较低，适测范围广(约为1—20mg/L，P)故广泛应用于含磷较高而且变幅较大的植物和肥料样品中磷的测定。
（四）植物全钾的测定(火焰光度法)
植物样品经消煮或浸提，并经稀释后，待测液中的K可用火焰光度法测定。 ②①
四、实验组织运行要求
本实验采用集中授课形式；2人为1组，共同完成实验操作。
五、实验条件
1．仪器设备：
2．试剂：)硫酸(化学纯、比重1.84)、30%H2O2(分析纯)、40%(m/v)NaOH溶液、2%H3BO3—指示剂溶液、标准溶液［C(HCl或1/2H2SO4)=0.01mol/L］、碱性溶液、钒钼酸铵溶液、6mol/LNaOH溶液、0.2%二硝基酚指示剂、磷标准液［C(P)＝50mg/L］、K标准溶液[C(K)＝100mg/L]。
六、实验步骤
（一）消煮：称取植物样品(0.5mm)0.3～0.5g(称准至0.0002g)，放入100ml开氏瓶中，加1ml水润湿，加入4ml浓H2SO4摇匀，分两次各加入H2O22ml，每次加入后均摇匀，待激烈反应结束后，置于电炉上加热消煮，使固体物消失成为溶液，待H2SO4发白烟，溶液成褐色时，停止加热，此过程约需10分钟。待冷却至瓶壁不烫手，加入H2O22ml，继续加热消煮约5—10分钟，冷却，再加入H2Ｏ2消煮，如此反复一直至溶液呈无色或清亮后(一般情况下，加H2O2总量约8—10ml)再继续加热5—10分钟，以除尽剩余的H2O2。取下冷却后用水将消煮液定量地转移入100ml容量瓶中，定容(v1)。
同时做空白试验，校正试剂和方法误差。
（二）全氮的测定
吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml，(V2，含NH4—N约1ml)，注入半微量蒸馏器的内室，另取150ml三角瓶，内加入5ml2%H3BO3—指示剂溶液，放在冷凝管下端，管口置于H3BO3液面以下，然后向蒸馏器内室慢慢加入约3ml40%(m/v)NaOH溶液，通入蒸气蒸馏，(注意开放冷凝水，勿使馏出液的温度超过40℃)待馏出液体积约达50～60ml时，停止蒸馏，用少量已调节至pH为4.5的水冲洗冷凝管末端。用酸标准溶液滴定馏出液至由蓝绿色突变为紫红色(终点的颜色应和空白测定的终点相同)。用酸标准溶液，同时进行空白液的蒸馏测定，以校正试剂和滴定误差。
结果计算
全N%=C(v-v0)×0.041×100/(m×v2/v1)
式中
C—酸标准溶液浓度，mol/L；
v—滴定试样所用的酸标准液，ml；
v0—滴定空白所用的酸标准液，ml；
0.041—N的毫摩尔质量，g/mmol；
m—称样量，g；
v1—消煮液定容体积，ml；
v2—吸取测定的消煮液体积ml。
（三）全磷的测定
吸取定容、过滤或澄清后的消煮液10.00ml(V2含磷0.05～0.75mg)放入50ml容量瓶中，加2滴二硝基酚指示剂，滴加6mol/LNaOH中和至刚呈黄色，加入10.00ml钒钼酸铵试剂，用水定容(V3)。15分钟后用1cm光径的比色杯在波长440mm处进行测定，以空白溶液(空白试验消煮液按上述步骤显色)调节仪器零点。
标准曲线或直线回归方程 准确吸取50mg/LP标准液0，1，2.5，5，7.5，10，15ml分别放入50ml容量瓶中，按上述步骤显色，即得0，1.0，2.5，5.0，7.5，10，15mg/LP的标准系列溶液，与待测液一起测定，读取吸光度，然后绘制标准曲线或求直线回归方程。
结果计算
全P，%＝Ｃ(P)×(v１/m)×(v3/v2)×104 －
式中C(P)—从校准曲线或回归方程求得的显色液中磷浓度，mg/L；
v3—显色液体积，ml；
v2—吸取测定的消煮液体积，ml；
v1—消煮液定容体积，ml；
m—称样量，g；
104—将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。 －
（四）全钾的测定
吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml(v２)放入50ml容量瓶中，用水定容(v3)。直接在火焰光度计上测定，读取检流计读数。
标准曲线或直线回归方程 准确吸取100mg/LＫ标准溶液0，0.5，1.0，2.5，5.0，10，20ml，分别放入50ml容量瓶中，加入定容后的空白消煮液5或10ml(使标准溶液中的离子成分和待测液相近)，加水定容。即得0，1，2，5，10，20，40mg/LK的标准系列溶液。以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度(一般只定到90)，然后从稀到浓依次进行测定，记录检流计读数，以检流计读数为纵坐标绘制标准曲线或求直线回归方程。
结果计算
全K，%＝Ｃ(Ｋ)×(v3/m)×(v1/v2)×10-4
式中
C(K)—从标准曲线或回归方程求得的测读液中K的浓度，mg/L；
v1——消煮液定容体积，ml；
v2——消煮液的吸取体积，ml；
v3——测读数定容体积，ml；
m——称样量，g；
10-4——将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。