钾的测定determination of potassium

对土壤、植物和肥料等样品中的钾进行定量分析的过程。土壤钾主要以无机形态存在，按其对作物有效程度分为速效钾、缓效钾和矿物态钾3种。交换性钾包括水溶性钾在内。这部分钾能很快地被植物吸收利用，故称为速效钾。常常用它来衡量土壤钾的供应状况。缓效钾或称非交换性钾，是土壤速效钾的主要储备仓库，常用作为土壤供钾潜力的指标。矿物态钾植物难以吸收利用。因此土壤钾素肥力的供应能力主要决定于速效钾和缓效钾。
土壤中钾的测定 测定前先要将样品分解，将难溶性钾，变成可溶性钾，再对溶液中的钾进行测定。
土壤全钾的测定 ❶样品分解，有碱熔和酸溶两类。较早采用的是J.L.史密思(Smith)提出的NH₄Cl—CaCO₃碱熔法。后来使用HF—HClO₄酸溶法，但需用昂贵的铂坩埚和有通风设备，也有采用聚四氟乙烯塑料坩埚代替的。采用较普遍的是NaOH熔融法。NaOH的熔点(321℃)比Na₂CO₃(853℃)低，土样经碱熔后，使难溶的硅酸盐分解成可溶性化合物。用酸溶解后可不经脱硅和去铁、铝等步骤，稀释后即为钾的待测液。该法操作方便，分解也较为完全，而且可用银坩埚（或镍坩埚），适于一般实验室应用。
❷溶液中钾的测定。有亚硝酸钴钠法、四苯硼钠法、钾电极法和火焰光度法等。现在多采用火焰光度法。即将待测液用压缩空气使溶液喷成雾状，与汽油或其它可燃气体混合燃烧。试液中的钾离子则发射特征光谱，用钾滤光片分离选择后，由光电池或光电倍增管将火焰发出的光能变成光电流，再由检流计指示其强度；然后计算样品的钾含量。该法既快速、简便，又灵敏、准确。
土壤速效钾的测定 ❶速效钾的浸提。土壤交换性钾的浸出量决定于浸提剂的阳离子种类。用不同的浸提剂测定土壤速效钾的结果不一致，而且稳定性也不同。应用的浸提剂有1摩尔/升NH₄OAC,10%NaCl,1摩尔/升(1/2Na₂SO₄)等。常用的为中性1摩尔/升NH₄OAC浸提剂。NH⁺₄与土壤胶体表面的K⁺进行交换，连同水溶性K⁺一起进入溶液，即为钾的浸出液。因为NH⁺₄与K⁺的半径相近，以NH⁺₄取代交换性K⁺时所得结果比较稳定，重现性好，能将土壤交换性钾和粘土矿物固定的非交换性钾分开。同时与作物吸收钾量的相关性也较好。另一主要优点是NH₄OAC浸提剂对火焰光度法测钾没有干扰。
❷溶液中钾的测定，可直接用火焰光度法。若无火焰光度计设备，可用1摩尔/升NaNO₃浸提，用四苯硼钠比浊法测钾。
土壤缓效性钾的测定 ❶缓效钾的浸提。浸提法使用的浸提剂有0.5摩尔/升HCl、0.7摩尔/升HCl和6摩尔/升(1/2H₂SO₄)。也可用1摩尔/升HNO₃煮沸法。1摩尔/升HNO₃煮沸法使用最为普遍。此法不仅浸提时间短，耗用试剂量少，多次测定的变异系数较小，而且浸出的钾量与作物连续种植时的吸收钾量有良好的相关性。根据禾本科作物吸钾能力较弱的特点，有人提出以冷的2摩尔/升HNO₃溶液浸提的钾量作为土壤有效钾的指标，能较好的反映土壤的供钾状况。
❷溶液中钾的测定，可直接在火焰光度计上测定。以1摩尔/升HNO₃浸出的钾量减去速效钾量后即为缓效钾含量。
土壤供钾特性的测定 通常用电超滤法(Elec-troultra filtration，简称EUF)，见土壤电超滤钾。
植物全钾的测定 ❶样品分解，除了可用干灰法或湿灰法以外，如果单独测定钾，还可用1摩尔/升NH₄OAC浸提法，或1摩尔/升HCl浸提法。测定结果与湿灰化法相同，而且简便、快速，免除繁琐的样品灰化手续。但大多采用H₂SO₄—H₂O₂消煮法（见植物全氮的测定），可以联合测定氮、磷、钾三元素。
❷溶液中钾的测定，由于植物样品中铁、铝等的干扰比土壤中要小，所以用干灰化法或湿灰化法制得的待测液，都可以用火焰光度法快速测定全钾。在用H₂SO₄—H₂O₂消煮法时，必须调节待测液酸度，使其低于0.25摩尔/升后，方可进行火焰光度法测定。
肥料中钾的测定 可分为化学钾肥、草木灰和窑灰钾肥、有机肥料含钾量的测定。
化学钾肥中钾的测定 化学钾肥易溶于水，可直接制备成溶液，用四苯硼重量法或四苯硼季铵盐容量法测定。该两法的测定结果准确、稳定，国内外普遍采用。中国化学工业部门以四苯硼重量法为规定标准方法。另外还有火焰光度法。
四苯硼重量法 将钾肥溶于水，溶液中钾离子与四苯硼阴离子反应，生成四苯硼钾白色沉淀。此沉淀溶解度很小(水中溶解度为1.8×10^-5摩尔/升)，分子量大，换算因素小，热稳定性高(265℃分解)。将沉淀在130℃条件下，烘干后称重，计算钾的含量。
四苯硼季铵盐容量法 溶液中的钾与四苯硼钠作用，生成溶解度小、组成稳定的四苯硼钾沉淀。以达旦黄或溴酚蓝或二者的混合液为指示剂，由消耗于沉淀钾的四苯硼钠的量即可计算钾量。该法先在酸性溶液中沉淀，以获得颗粒粗大的沉淀；后即行碱化，以降低沉淀的溶解度和防止剩余沉淀剂的分解，并符合滴定时要求的碱性条件。
草木灰和窑灰钾肥中钾的测定 窑灰钾肥中的钾有95%以上是水溶性和枸溶性的，难溶性的仅占很小部分。草木灰中的钾主要为水溶性的，因高温烧制尚有一部分成为难溶性硅酸钾的复盐。因此，这两种灰肥中的钾都可以用稀HCl或HNO₃溶解，其结果稍低于Na₂CO₃碱熔法测定的全钾。溶液中钾的测定，最方便的方法是火焰光度法。其它有四苯硼重量法或四苯硼季铵盐容量法。
有机肥料中钾的测定 有机肥料全钾的测定，采用H₂SO₄—HNO₃混合酸消煮，火焰光度法测定消煮液中的钾。也可用四苯硼重量法或容量法测定。