本文介绍了植物锰的测定方法及测定的实验步骤。

分析意义

锰是植物必需的微量营养元素之一。植物含锰量的变化幅度比其他微量元素要大,植物中锰(Mn)的正常含量范围为20mg • kg^-1~50mg • kg^-1,小于20 mg • kg^-1为缺乏，大于1000mg • kg可能发生锰毒害。但水稻对锰(Mn)的忍耐力较强，即使高达2500mg • kg^-1时仍能正常生长;茶树叶内锰(Mn)的浓度高达数千mg • kg^-1时，仍无异常症状。植物含锰(Mn)量与土壤pH值有密切关系，酸性土壤上植物含锰(Mn)量较高,约200 mg • kg^-1~500 mg • kg^-1,而盐渍土和钙质土上的植物含锰(Mn)量都低于100 mg • kg^-1。所以缺锰往往发生在碱性土壤，而锰中毒多发生在酸性土壤及厂矿附近的受重金属污染的土壤上。对缺锰敏感的作物主要有:燕麦、大麦、甜菜、烟草、马铃薯、柑桔、苹果;其次是:小麦、亚麻、番茄、蚕豆、豌豆和菜豆等。故有必要测定植物中的锰，以了解其锰营养水平,及时采取防治措施，促使植物正常生长。

锰主要存在于植物体的叶和茎中,种子含锰量很少。一般认为以植物叶片的干物质含锰(Mn)量作为指标较好，如小麦(孕穗期)叶片＜25 mg • kg^-1,大豆、番茄、黄瓜的叶片＜10mg • kg^-1,甜菜、烟草、马铃薯等叶片＜5 mg • kg^-1为缺锰。

方法选择的依据

植物样品通常采用湿灰化法(硝酸硫酸-高氯酸或硝酸高氯酸，或硫酸过氧化氢消煮)或高温灼烧的干灰化法进行分解。湿灰法的优点是样品灰化完全,但要消耗大量酸液,致使空白值较高,操作过程较繁;干灰化法不需加人试剂,受污染少,但由于炉温不均匀,有些组织致密的植物样品不易灰化完全,或者由于高温下挥发损失,或者形成硅酸盐难以再溶解等缺点容易引起负误差。因此，干、湿灰化方法各有利弊，目前均被广泛使用。

近年来，人们在用稀HCI浸提植物样品，测定浸出液中Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo等，以取代干、湿灰化法方面作了大量比较试验，获得良好结果。

溶液中锰的测定，一般都用原子吸收分光光度计(AAS)直接进行测定，此法快速、简便、准确,已在土壤和植物微量元素分析中广泛应用。如有条件，采用等离子体原子发射光谱(CP-AES)法较AAS法更具优越性。比色法目前很少使用故这里不作介绍。

原子吸收分光光度法

方法原理

植物样品经干灰化法分解(也可用HNO₃ -HCIO₄消煮法),用稀HCI(或HNO₃)溶解灰分。溶液中的Mn直接用原子吸收分光光度计测定。

仪器及设备

石英坩埚或瓷坩埚(30mL);高温电炉;电热板(附调压变压器);原子吸收分光光度计(AAS计)。

试剂

盐酸溶液[(1 : 1)，优级纯];

锰的标准溶液:0.2479 g无水硫酸锰溶于水，加1 mL浓硫酸，用水定容至1L，此溶液为锰标准液ρ(Mn)=100mg • L^-1,用水稀移10倍，成カ10mg • L^-1锰标准液(无水硫酸锰按下法制得:将MnSO₄ • 7H₂O于150 ℃烘干，移人高温电炉中于400 ℃灼烧6h)。

操作步骤

1.干灰化称取烘干磨碎(0.5 mm)的植物样品1. 000 g~2. 000 g(含Mn50 μg~ 300μg)于瓷坩埚中,在电热板上缓缓加热炭化至不再冒烟，移人高温电炉,逐渐升温到500 C灰化2h。若此时灰分中炭粒较多，可待冷却后,滴加HNO3(1 : 1)润湿灰分,蒸发至干后，置高温电炉中继续完成灰化。

2. AAS计测定吸收值用2 mLHCl(1 : 1)溶解灰分，移人25 mL容量瓶中，加水定容。直接在AAS计上波长279.5nm处测定Mn的吸收值。

3.工作曲线绘制吸 取锰(Mn)标准溶液[ρ(Mn)=10.00 mg • L^-1]0、2.50、5. 00、10.00、15. 00、20.00 mL分别置于25 mI容量瓶中，各加2 mL HCl(1: 1)，用水定容，即为0、1、2、4、6、8mg • L^-1Mn标准系列溶液。在与样品测定完全测定相同的条件下，在AAS上测定吸收值，作工作曲线。

结果计算

ω（Mn）=ρ×V/m

式中:ω（Mn）——植物中全锰（Mn）的质量分数，mg • kg^-1；
ρ——测得试液中锰（Mn）的质量浓度，mg • L^-1；
V——样品溶液的体积,mL;
m——烘干样品质量,g。