钙和镁的测定determination of calciumand magnesium

对土壤和植物等样品中的钙和镁进行定量分析的过程。
土壤中钙和镁的测定 一般为土壤全钙、镁的测定和土壤交换性钙、镁的测定。尤以后者更能反映土壤钙、镁的供应状况，与农作物吸收钙、镁营养的关系更为密切。
土壤全钙、镁的测定 分解土壤样品常用碱熔法，它被定为标准方法，其熔融剂有碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或偏硼酸锂等。其中以碳酸钠法(Na₂CO₃)为最好。当土壤和Na₂CO₃在铂坩埚内于900～950℃的高温熔融过程中，Na₂CO₃与土壤中硅酸盐作用，形成硅酸钠，其他矿质元素均成为可溶性盐类，用HC1浸提，制备成钙、镁待测液。对钙的测定过去多采用经典的草酸铵容量法或重量法；镁则用磷酸镁铵或8-羟基喹啉重量法测定。这些方法现已很少应用。近年来国内外均已广泛采用EDTA络合滴定法或原子吸收光谱法。
EDTA络合滴定法 ED^TA在一定的pH值条件下能与Ca²⁺、Mg²⁺形成稳定的络合物。在pH值>12的溶液中，Mg²⁺沉淀为Mg(OH)₂，故可用EDTA标准液直接滴定Ca²⁺，以酸性铬蓝K和萘酚绿B混合指示剂(简称K-B指示剂)或钙红指示剂，终点由葡萄酒红色突变为纯蓝色。由EDTA标准液所消耗的量，来计算Ca²⁺的量。在pH值10的溶液中，可用EDTA滴定Ca²⁺加Mg²⁺总量，以K-B指示剂或铬黑T指示剂，终点也是由酒红色变为蓝色。由Ca²⁺+Mg²⁺总量中减去Ca²⁺量，即为Mg²⁺量。Fe³⁺和Al³⁺等离子对指示剂有干扰（封闭作用），可用三乙醇胺掩蔽。此外，碱性溶液中，铬黑T指示剂易受氧化而褪色，须加盐酸羟胺或抗坏血酸等还原剂以防止。此法适于一般实验室使用。
原子吸收分光光度法 在原子吸收分光光度计上，由光源（空心阴极灯）发出具有待测元素的特征谱线的光，通过样液所产生的原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，透射光进入单色器，经分光后再照射到检测器上，经放大器放大后，就可从读数器（或记录器）读出（或记录）吸收值。在一定的实验条件下，吸收值与待测元素浓度的关系服从比尔定律。待测液中干扰离子主要有PO3-4、SiO2-3、SO2-4和Al³⁺等，可加入释放剂LaCl₃或SrCl₂有效地消除。此法干扰少，灵敏度高，简便快速，更受人们欢迎。
土壤交换性钙和镁的测定 通常用1摩尔/升中性NH₄OAC浸提土壤交换性钙和镁，浸出液中的NH₄OAC蒸干除去，故残余物中的Ca、Mg可用ED-TA络合滴定法测定；或更简便地用NH₄OAC浸出液直接在原子吸收分光光度计上测定Ca和Mg。
植物中钙和镁的测定 植物样品分解，有干灰法和湿灰法。湿灰法例如H₂SO₄-H₂O₂或HNO₃-HClO₄-H₂SO₄消煮法，由于溶液中H₂SO₄浓度很高，对ED-TA络合滴定法或原子吸收分光光度法测定钙都会带来影响，故以采用干灰法较好。植物样品经干灰化后，用稀HCl煮沸，制备成HCl浓度约为0.24摩尔/升的待测液。然后用EDTA络合滴定法测定钙、镁或用原子吸收分光光度法更为简便和快速。
EDTA直接滴定法 用EDTA标准液直接滴定待测样品，然后进行分析的方法，适用于一般茎叶样品的测定。
EDTA返滴定法 对于一些含磷量较高的植物样品（如一般种子样品），种子中含磷很高而钙镁较少。当待测液碱化后，可能生成难溶的磷酸钙和镁，致使测定结果造成误差。采用EDTA返滴定法，即在待测液中先加入已知过量的EDTA标准溶液(此时使磷酸钙、镁沉淀迅速溶解，消除了磷的干扰)，然后用Ca标准溶液返滴定过剩的EDTA。由滴定所用去Ca标准溶液的量，分别计算出钙、镁的量。
原子吸收分光光度法 将植物样品经干灰法制得的待测液，按照土壤全钙、镁测定的原子吸收分光光度法测定钙和镁的量。也用HNO₃-HClO₄消煮法分解样品，然后应用原子吸收分光光度法测定Ca和Mg。而且样品一次消煮，还可以测定其他元素例如P、K、Na、Fe、Mn、Cu、Zn等。也有人认为植物样品可以采用1摩尔/升HCl一次浸提后，应用原子吸收分光光度法联合测定K、Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn等元素。省去了繁琐的样品灰化步骤。