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土壤与胶体矿质全量分析
日期：2025-05-02 11:08
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摘要：
土壤与胶体矿质全量分析
分析土壤矿质全量有助于了解土壤中的原生矿物和次生矿物的化学组成以及这些元素迁移和变化规律，以确定土壤的风化程度及其化学特性，为土壤发生、发展、分类和土壤肥力的研究提供重要依据。土壤矿质全量包括二氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化锰、氧化钾、氧化钠、五氧化二磷等，由于全量分析的结果是以烘干土为基础的，因而全量总和中还应包括烧失量在内。
由于土壤中矿质元素的成分是以硅酸盐或铝酸盐以及游离态（如石英、无定形二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁等）等形态存在。所以在分析各元素时，必须首先分解土壤，制备成待液。常用的分解方法有碱熔法和酸溶法两个系统。
碱熔法的熔剂有碳酸钠、氢氧化钠和偏硼酸锂等。前两者可用于除钾或钠以外的其它元素的测定。碳酸钠是*常用的熔剂。在高温（920～950℃）和强碱的作用下，样品中的铝硅酸盐遭到彻底破坏，变为简单化合物。石英也可全部熔解。经酸处理脱硅后，即可作矿物全量系统分析的待测液和待测物（如二氧化硅）。该法为矿质全量分析常规方法和国家标准方法，但存在内熔物溶解速度慢；需要用昂贵的铂坩埚；分析操作过程冗长；且不能在同一溶液中测定钠等缺点。
偏硼酸钾（或1：1及1：2碳酸钾和硼酸的混合物）熔融法是80年代发展起来的，它的熔融效果好、熔块易取出，同时可用瓷坩埚代替铂坩埚熔融样品，在同一溶液中，还可测定钾和钠。
酸溶法多采用两种或三种酸的混合溶液消煮试样。目前硝酸-氢氟酸-高氯酸及氢氟酸-高氯酸混合溶液应用较为广泛。该法避免了碱熔法易混入某些盐类，影响元素测定的弊端；其制备的待测液可直接测钾和钠。但由于氢氟酸破坏硅铝酸盐并与硅生成SiF4而挥发，故此法不能测硅。需另称试样，制备测硅的溶液，所以测定土壤矿质全量很少应用此法。
待测液中的土壤全量各元素可用容量法、质量法、分光光度法、火焰光度法、原子吸收分光光度法、及ICP法等测定。容量法、质量法、分光光度法由于灵敏度较差、试剂用量大、分析过程长、速度慢等缺点，在我国除了测定Si、A1、Ti、P有时还应用这些方法外，测定其它元素已很少应用了。
在国外如美、英、法等国家已不再用这些方法了。我国自70年代以来，原子吸收光谱法（AAS）已逐渐成为分析岩石、土壤、植物不可缺少的手段。80年代以来，电感耦合高频等离子体发射光谱法（简称ICP一AES）的广泛应用，尤其被应用于岩石、土壤矿质及胶体矿物的全量分析。用快速的偏硼酸钾熔融土壤试样，制备成侍测液，用ICP一AES法可以同时测定土壤和胶体矿物的全量所有的组分。该法速度比经典法快数十倍，方法准确度、灵敏度高，基体干扰小，线性范围广。这些优点对于土壤种类繁多，成分复杂，各元素含量变幅度大的我国具有更大优越性。此法除可同时测定土壤矿物的全量外，还可同时测定铁、锰、铜、钒、镍、铬、锌、铅、钡等多种微量元素。
偏硼酸锂熔融-ICP一AES法
土壤试样用偏硼酸锂（1：1或1：2碳酸锂和硼酸混合物）在高温下熔融。熔剂用量为土壤试样质量的4～10倍为宜。熔块在硝酸溶液中，借助磁搅拌器加速溶解，制备成的待测液，在仪器*佳工作参数状态下，进行两点标准化后，直接在ICP光谱仪土测定土壤矿质（胶体）全量的各成分，打印出分析结果。
土壤标准溶液的制备用土壤标准样品或水系沉积物标准样品（即由许多权威的测试单位，测定同一土壤样品的各元素成分的含量，经数理统计处理，*后确定该样品各元素含量的推荐值。）制备成标准溶液。标准样品的制备方法与土壤样品处理相同。这样的标准溶液不仅包含各待测元素的准确含量，而且包含与待测液相匹配的基体元素成分。既简化了配制人工标准溶液的操作手续，又比人工配制的标准样品中加入的基体元素成分更切合待测样品的实际。
