1、PDF外文：http:/ 5640 字 出处： Studies in Plant Science, 2001, 8: 185-196 外 文 翻 译 题 目： 植物土壤和肥料中硅的分析 1 植物、
2、土壤和肥料中硅的分析方法 G.H.Snyder （佛罗里达大学，沼泽地研究教育中心） 摘要 确定各种材料总硅组成的经典方式是：通过氢氧化钠或其他钠根的物质，在高温下聚变由不溶性的硅酸盐转变成硅酸钠。硅可以通过各种方式确定，包括重量，比色和吸收或发射光谱。植物组织中硅的含量可以在植物组织酸硝解之后进行重量测定。我们已经发展了一种简单的，便宜的并且快速的提取大量样本中植物组织中的硅的方法。当分析土壤和化肥时，测量植物中可获得的硅，而不是总硅含量。大部分的土壤测试已经改进了，有些需要长期的保温培养、淹水或常规土壤分析实验室不能采用的其他操作程序。一般认为用醋酸提取
3、得到的硅与水稻吸收硅和稻谷产量有密切关联。通过这种方式，沼泽地实验室每年分析近 5000份样品。不同硅肥的硅含量及其可溶性是不同的，改进分析方法以预测硅肥提供植物有效太硅的能力。根据硅可溶于（ pH=7） 三羟甲基 氨基甲烷 缓冲溶液中，我们利用柱浸的方法，来评价土壤中潜在的硅。但是该方法还需要在温室和田间试验进行验证。 11.1 简介 尽管二氧化硅在 18 世纪晚期从植物组织中分离出来，但纯净的硅是 berzelius 在 1823 年分离出来的。他通过 K2SiF6+4K=6KF+Si。从那开始，人们发现了很多确定硅含量的方法。然而，还有一些检验矿物硅
4、酸盐的方法 jackson（ 1986），但事实上没有一个用物理、化学的方法分析土壤和肥料中总硅和植物可用硅的文章。这篇文章试图提供分析硅的全面信息。然而当在英语期刊上呈现的时候，过 程没有详细的呈现。 11.2 总的分析 11.2.1 测重量 最早的分析硅的方法是利用样品在化学试剂中产生的重量差。用 HF 溶解 Si 生成 SiF4 气体产生重量差。在把硅溶解在溶液中以后， Robinson（ 1954）应用了这种方法。为测定有机体（例如：植物组织）中的硅，有机体可以在 550 摄氏度条件下分解。用 6mol L-1Hcl 溶解没有硅的部分，
5、样品通过滤纸过滤，剩下的就是硅。烘干纸并称重。 HF 去溶解硅，所以重量差重量损失就是硅。 Yoshida 等人（ 1976）确定了水稻杆中硅重力性和其他部分的相关性。经过化学氧 化的有机物和酸溶解所有残余部分稻草，过滤得到的部分是 SiO2。干燥沉淀后转移到称重容器中，增加的部分就是二氧化硅。 尽管用重量的方法测植物中有效硅需要的是简单普通的实验器材，但需要时间和劳动力。 Elliott等人（ 1988）描述了一个快速的测植物组织中重量减少的程序，减少了测定的时间，即使用多孔玻璃坩埚。植物组织在加热和化学试剂的条件下被破坏，对残渣称重并去掉坩埚的重量，剩余就是 SiO
6、2土壤、植物和肥料中硅的分析方法 2 的重量。 11.2.2 光谱 现代光谱技术的发展导致称重方法被光谱法取代，光谱法更快速，更适合大量样本的分析。这种方法常用于 溶解含有硅的物质。 11.2.2.1 为光谱分析溶解硅 硅，存在很多物质中，可以被强碱溶解像 Na2CO3， NaOH， LiBO2， LiB2O3，氢氧化钠是个好的选择，因为样品可以在便宜的镍坩埚中低温进行快速反应（ kilmer， 1965）冷却后，催化剂被酸溶解，硅可以在光谱仪中进行测定。 硅，存在很多物质中，也可以在封闭消化系统中溶解， CSD 技术和
7、热解的方法相比对样品个体需要更少的关注，因此它适合测试大量样品。对于典型的 CSD 溶解技术是将样品与王水（硝酸和盐酸）放在一个密闭的消化容器（有时称做“消化炸弹”）内进行 反应，这个容器在干燥的烘箱内 100到 110 摄氏度下加热 2 小时（ Jones 和 Dreher， 1996）。冷却之后，加入 H3BO3 和样品再次加热 10到 15 分钟，以助于产生沉淀。 Eiliott 和 Snyder（ 1991）发明了高压诱导消化法（ AID）来溶解水稻中硅，这种方法只需要用NaOH 和 H2O2 作为反应物，器材需要聚乙烯筒和高压锅。 AID 可以一次性处理 40
8、 个或更多的样本。AID 利用高压锅产生压力，而不是在消化容器中。 Bell 和 Simmons（ 1997）发现了 NIST 和 AID 之间的差别。他们发现了 NIST 标注 不能识别硅，他们用 AID 方法测定了 NIST 的样本确定了硅的含量。 Nonozamsky（ 1984）也描述了一种快速的从植物组织中分离硅的方法。用他们的方法把陆生植物在室温中浸泡在 HCl 和 HF 中一晚，过滤残渣。 11.2.2.2 光谱分析溶解态的硅 尽管硅可以在氮氧火焰下进行原子光谱吸收测定（ AAS）或者 ICP 方法测定，但这经常决定于手工或原子颜色和更低的器材
9、花费、更低的设备限制。通常后者是更好的，因为其更容易被观察。两种方法相似，只是硅钼蓝的方法减少了一部分溶解的过程。样本和钼酸铵进行反应（ kilmer， 1965；Hallmark1982 等）加入酒石酸减少磷酸根的干扰。在反应后溶液中加入硫酸钠， 1-氨基 -2 萘酚 -4-磺酸，在 650 微米用硅钼蓝发，可以检测到 0.02mgL-1 的硅（ Bunting， 1944）。后者用原子色谱仪分析大量的样本。 11.2.2.3 非破环性光谱测定总硅 一些现代的技术已经被用于测定土壤，植物和肥料中总硅的含量，而无需进行预分析。 X 射线荧光光谱也被称为 X 射线发射光谱或 X 射线光谱化学分析，通过硅在土壤和植物中沉淀聚集，尽管存在局限性，但今年来开发了高科技的设备，使其可以快速分析各种样品。 近红外光谱（ NIRS）也是对样品中的硅不产生破环。这种方法有一种可靠的基础测样品中的水和氮，但其他部分很少。统计协会和 NIRS 标准样品建立一个大的数据库，但标准和未知组成部分的关系可以通过古典的方法分析。由于其快速，分析简单，低花费和在操作方面的改进， NIRS 适合
