土壤有機質(zhì)測定

1、-作者xxxx-日期xxxx土壤有機質(zhì)測定【精品文檔】土壤有機質(zhì)測定重鉻酸鉀容量法外加熱法.1方法原理 在外加熱的條件下（油浴的溫度為180，沸騰5分鐘），用一定濃度的重鉻酸鉀硫酸溶液氧化土壤有機質(zhì)（碳），剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來滴定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計算有機碳的含量。本方法測得的結(jié)果，與干燒法對比，只能氧化90%的有機碳，因此將得的有機碳乘以校正系數(shù)，以計算有機碳量。在氧化滴定過程中化學(xué)反應(yīng)如下：2K2Cr2O78H2SO4+3C2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2OK2Cr2O7+6FeSO4K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H20在1molL

2、-1H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-時，其滴定曲線的突躍范圍為1.220.85V。表5-4 滴定過和中使用的氧化還原指劑有以下四種指示劑E0本身變色氧化還原Fe2+滴定Cr2O72-時的變色氧化還原特點二苯胺深藍無色深藍綠須加H3PO4；近終點須強烈搖動，較難掌握二苯胺磺酸鈉紅色無色紅紫藍紫綠須加H3PO4；終點稍難掌握2-羧基代二苯胺紫紅無色棕紫綠不加H3PO4；終點易于掌握鄰啡羅啉淡藍紅色橙灰綠淡綠磚紅不加H3PO4；終點易于掌握從表54中，可以看出每種氧化還原指示劑都有自己的標準電位（E0），鄰啡羅啉（E0=1.11V），2-羧基代二苯胺（E0=1.08V），以上兩種氧化還原

3、指示劑的標準電位（E0），正落在滴定曲線突躍范圍之內(nèi)，因此，不需加磷酸而終點容易掌握，可得到準確的結(jié)果。例如：以鄰啡羅啉亞鐵溶液（鄰二氮啡亞鐵）為指示劑，三個鄰啡羅啉（C2H8N2）分子與一個亞鐵離子絡(luò)合，形成紅色的鄰啡羅啉亞鐵絡(luò)合物，遇強氧化劑，則變?yōu)榈{色的正鐵絡(luò)合物，其反應(yīng)如下：（C12H8N2）3Fe3+e （C12H8N2）3Fe2+ 淡藍色 紅色滴定開始時以重鉻酸鉀的橙色為主，滴定過程中漸現(xiàn)Cr3+的綠色，快到終點變?yōu)榛揖G色，如標準亞鐵溶液過量半滴，即變成紅色，表示終點已到。但用鄰啡羅啉的一個問題是指示劑往往被某些懸浮土粒吸附，到終點時顏色變化不清楚，所以常常在滴定前將懸濁液在玻璃

4、濾器上過濾。從表5-4中也可以看出，二苯胺、二苯胺磺酸鈉指示劑變色的氧化還原標準電位（E0）分別為0.76V、0.85V。指示劑變色在重鉻酸鉀與亞鐵滴定曲線突躍范圍之外。因此使終點后移，為此，在實際測定過程中加入NaF或H3PO4絡(luò)合Fe3+，其反應(yīng)如下：Fe3+2PO Fe（PO4） Fe3+6F- FeF63-加入磷酸等不僅可消除Fe3+的顏色，而且能使Fe3+/Fe2+體系的電位大大降低，從而使滴定曲線的突躍電位加寬，使二苯胺等指示劑的變色電位進入突躍范圍之內(nèi)。根據(jù)以上各種氧化還原指示劑的性質(zhì)及滴定終點掌握的難易，推薦應(yīng)用2-羧基二苯胺。價格便宜，性能穩(wěn)定，值得推薦采用。.2主要儀器 油

5、浴消化裝置（包括油浴鍋和鐵絲籠）、可調(diào)溫電爐、秒表、自動控溫調(diào)節(jié)器。.3試劑（1）0.008molL-1(1/6K2Cr2O7)標準溶液。稱取經(jīng)130烘干的重鉻酸鉀（K2Cr2O7，GB642-77，分析純）溶于水中，定容于1000ml容量瓶中。（2）H2SO4。濃硫酸（H2SO4，GB625-77，分析純）。（3）0.2molL-1FeSO4溶液。稱取硫酸亞鐵（FeSO47H2O，GB664-77，分析純）溶于水中，加濃硫酸5mL，稀釋至1mL。（4）指示劑鄰啡羅啉指示劑：稱取鄰啡羅啉（GB1293-77，分析純）)與FeSO47H2O，溶于100mL水中。2-羧基代二苯胺（O-phenyl

6、anthranilicacid，又名鄰苯氨基苯甲酸，C13H11O2N）指示劑：稱取試劑于小研缽中研細，然后倒入100mL小燒杯中，加入0.18molL-1NaOH溶液12mL，并用少量水將研缽中殘留的試劑沖洗入100mL小燒杯中，將燒杯放在水浴上加熱使其溶解，冷卻后稀釋定容到250mL，放置澄清或過濾，用其清液。（5）Ag2SO4。硫酸銀（Ag2SO4，HG3-945-76，分析純），研成粉末。（6）SiO2。二氧化硅（SiO2，Q/HG22-562-76，分析純），粉末狀。.4操作步驟 稱取通過（100目）篩孔的風干土樣0.11g（精確到），放入一干燥的硬質(zhì)試管中，用移液管準確加入0.80

7、00molL-1(1/6K2Cr2O7)標準溶液5mL（如果土壤中含有氯化物需先加入Ag2SO4），用注射器加入濃H2SO45mL充分搖勻，管口蓋上彎頸小漏斗，以冷凝蒸出之水汽。將810個試管放入自動控溫的鋁塊管座中（試管內(nèi)的液溫控制在約170），或?qū)?10個試管盛于鐵絲籠中（每籠中均有12個空白試管），放入溫度為185190的石蠟油鍋中，要求放入后油浴鍋溫度下降至170180左右，以后必須控制電爐，使油浴鍋內(nèi)始終內(nèi)維持在170180，待試管內(nèi)液體沸騰發(fā)生氣泡時開始計時，煮沸5min，取出試管（用油浴法，稍冷，擦凈試管外部油液）。冷卻后，將試管內(nèi)容物傾入250mL三角瓶中，用水洗凈試管內(nèi)部及小

8、漏斗，這三角瓶內(nèi)溶液總體積為6070mL，保持混合液中（1/2H2SO4）濃度為23molL-1，然后加入2-羧基代二苯胺指示劑1215滴，此時溶液呈棕紅色。用標準的0.2molL-1硫酸亞鐵滴定，滴定過程中不斷搖動內(nèi)容物，直至溶液的顏色由棕紅色經(jīng)紫色變?yōu)榘稻G（灰藍綠色），即為滴定終點。如用鄰啡羅啉指示劑，加指示劑23滴，溶液的變色過程中由橙黃藍綠磚紅色即為終點。記取FeSO4滴定毫升數(shù)（V）。每一批（即上述每鐵絲籠或鋁塊中）樣品測定的同時，進行23個空白試驗，即取粉狀二氧化硅代替土樣，其他手續(xù)與試樣測定相同。記取FeSO4滴定毫升數(shù)（V0），取其平均值。.5結(jié)果計算土壤有機碳（gkg-1）=

9、式中：c0.8000 molL-1 (1/6K2Cr2O7)標準溶液的濃度； 5重鉻酸鉀標準溶液加入的體積（mL）； V0空白滴定用去FeSO4體積（mL）； V樣品滴定用去FeSO4體積（mL）； 3.01/4碳原子的摩爾質(zhì)量（gmol-1）； 10-3將mL換算為L； 1.1氧化校正系數(shù)； m風干土樣質(zhì)量(g)； k將風干土樣換算成烘干土的系數(shù)。.6注釋：注1含有機質(zhì)高于50gkg-1者，稱土樣，含有機質(zhì)高于2030gkg-1者，稱土樣，少于20gkg-1者，稱土樣以上。由于稱樣量少，稱樣時應(yīng)用減重法以減少稱樣誤差。注2土壤中氯化物的存在可使結(jié)果偏高。因為氯化物也能被重鉻酸鉀所氧化，因此，

10、鹽土中有機質(zhì)的測定必須防止氯化物的干擾，少量氯可加少量Ag2SO4，使氯根沉淀下來（生成AgCl）。Ag2SO4的加入，不僅能沉淀氯化物，而且有促進有機質(zhì)分解的作用。據(jù)研究，當使用Ag2SO4時，校正系數(shù)為1.04，不使用Ag2SO42SO4的用量不能太多，約加，否則生成Ag2Cr2O7沉淀，影響滴定。在氯離子含量較高時，可用一個氯化物近似校正系數(shù)1/12來校正之，由于Cr2O7-1與Cl-1及C的反應(yīng)是定量的：Cr2O72-+6Cl-1+14H+2Cr3+3Cl2+7H2O2Cr2O72-+3C+16H+4Cr3+3CO2+8 H2O由上二個反應(yīng)式可知C/4Cl-1=12/435.51/12

11、土壤含碳量（gkg-1）=未經(jīng)校正土壤含碳量（gkg-1）此校正系數(shù)在Cl:C比為5:1以下時適用。注3對于水稻土、沼澤土和長期漬水的土壤，由于土壤中含有較多的Fe2+、Mn2+及其它還原性物質(zhì)，它們也消耗K2Cr2O7，可使結(jié)果偏高，對這些樣品必須在測定前充分風干。一般可把樣品磨細后，鋪成薄薄一層，在室內(nèi)通風處風干10天左右即可使Fe2+全部氧化。長期漚水的水稻土，雖經(jīng)幾個月風干處理，樣品中仍有亞鐵反應(yīng)，對這種土壤，最好采用鉻酸磷酸濕燒測定二氧化碳法（見）。注4這里為了減少0.4molL-1(1/6K2Cr2O7)H2SO4溶液的黏滯性帶來的操作誤差，準確加入0.800molL-1(1/6K

12、2Cr2O7)水溶液5mL及濃H2SO45mL，以代替0.4molL-1(1/6K2Cr2O7) 溶液10mL。在測定石灰性土壤樣品時，也必須慢慢加入K2Cr2O7H2SO4溶液，以防止由于碳酸鈣的分解而引起激烈發(fā)泡。注5最好不采用植物油，因為它可被重鉻酸鉀氧化，而可能帶來誤差。而礦物油或石蠟對測定無影響。油浴鍋預(yù)熱溫度當氣溫很低時應(yīng)高一些（約200）。鐵絲籠應(yīng)該有腳，使試管不與油浴鍋底部接觸。注6用礦物油雖對測定無影響，但空氣污染較為嚴重，最好采用鋁塊（有試管孔座的）加熱自動控溫的方法來代替油浴法。注7必須在試管內(nèi)溶液表面開始沸騰才開始計算時間。掌握沸騰的標準盡量一致，然后繼續(xù)消煮5min，

13、消煮時間對分析結(jié)果有較大的影響，故應(yīng)盡量記時準確。注8消煮好的溶液顏色，一般應(yīng)是黃色或黃中稍帶綠色，如果經(jīng)綠色為主，則說明重鉻酸鉀用量不足。在滴定時消耗硫酸亞鐵量小于空白用量的1/3時，有氧化不完全的可能，應(yīng)棄去重做。電砂浴加- K2Cr2O7 容量法.1方法原理 .2主要儀器 電砂浴;分析天平;滴定臺;25ml酸式滴定管;150毫升三角瓶;小漏斗(曲頸3cm)；溫度計200300；500毫升塑料洗瓶。.3試劑 同5.2.1.3 .4操作步驟 準確稱取過0.25毫米篩的風干土0.050.5克（稱樣量的多少取決于土壤中有機質(zhì)的含量：含有機質(zhì)1020g kg-1 之間；含量達到80g kg-1 左

14、右則不應(yīng)超過），把土樣移入150毫升三角瓶中（如含氯化物多的土樣，需加粉末狀A(yù)g2SO4 約0.1毫克），準確緩慢地加入0.4molL-1(1/6K2Cr2O7)H2SO4溶液10mL，加液時要避免將土粒沖濺到瓶的內(nèi)壁上。瓶口處再加上一個小漏斗，把三角瓶放在已預(yù)熱好（170108）的電砂浴上加熱，在真正沸騰時開始計算時間。保持平緩地沸騰50.5分鐘。沸騰過程中如發(fā)現(xiàn)三角瓶內(nèi)壁有土粒粘附，應(yīng)輕輕搖動瓶子使下沉。消煮完畢后，將三角瓶從電砂浴上取下，冷卻片刻，然后用蒸餾水沖洗小漏斗、三角瓶瓶口及內(nèi)壁，洗滌液要流入原三角瓶，瓶內(nèi)溶液的總體應(yīng)控制在3035毫升左右為宜。加23滴鄰菲羅啉(菲羅啉)指示劑,

15、用0.1 molL-1 FeSO4標準溶液滴定剩余的K2Cr2O7 溶液的變色過程是由橙藍棕紅。如果滴定所用FeSO4 溶液的毫升數(shù)不到下述空白標定所耗FeSO4 溶液的毫升數(shù)的1/3,則應(yīng)堿少土壤稱樣量而重測。每仳分析時,必須同時做23個空白標定:取大約石英砂代替土壤,其它步驟與土樣測定時相同,但滴定前的溶液總體積控制在2030毫升左右為宜。.5結(jié)果計算-1)= 式中：V0空白測定時所消耗FeSO4溶液的體積（ml）；V土樣測定時所消耗FeSO4溶液的體積（ml）；molFeSO4標準溶液的摩爾濃度；0.0031毫麾爾碳的克數(shù)；1.724土壤有機碳換算成土壤有機質(zhì)的平均換算系數(shù)；1.08氧化

16、校正系數(shù)（按回收率92.6%計算）；W烘干土重（風干樣除樣品中水分的重量）。重鉻酸鉀容量法稀釋熱法.1方法原理 基本原理、主要步驟與重鉻酸鉀容量法（外加熱法）相同。稀釋熱法（水合熱法）是利用濃硫酸和重鉻酸鉀迅速混合時所產(chǎn)生的熱來氧化有機質(zhì)，以代替外加熱法中的油浴加熱，操作更加方便。由于產(chǎn)生的熱，溫度較低，對有機質(zhì)氧化程度較低，只有77%。.2試劑（1）1molL-1(1/6K2Cr2O7) 溶液。準確稱取K2Cr2O7（分析純，105烘干），溶于水中，稀釋至1L。（2）0.4molL-1(1/6K2Cr2O7) 的基準溶液。準確稱取K2Cr2O7（分析純）（在130烘3h）于250mL燒杯中，

17、以少量水溶解，將全部洗入1000mL容量瓶中，加入濃H2SO4約70mL，冷卻后用水定容至刻度，充分搖勻備用其中含硫酸濃度約為2.5molL-1（1/2H2SO4）。（3）0.5molL-1FeSO4溶液。稱取FeSO47H2O140g溶于水中，加入濃H2SO415mL，冷卻稀釋至1L或稱取Fe(NH4)2(SO4)26H2O溶解于含有200mL濃H2SO4的800mL水中，稀釋至1L。此溶液的準確濃度以0.4molL-1(1/6K2Cr2O7)的基準溶液標定之。即準確分別吸取3份0.4molL-1(1/6K2Cr2O7)的基準溶液各25mL于150mL三角瓶中，加入鄰啡羅啉指示劑23滴（或加2羧基代二苯胺1215滴），然后用0.5molL-1FeSO4溶液滴定至終點，并計算出的準FeSO4確濃度。硫酸亞鐵（FeSO4）溶液在空氣中易被氧化，需新鮮配制或以標準的K2Cr2O7溶液每天標定之。其他試劑同.3中（4）、（5）、（6）。.3操作步驟 準確稱取土壤樣品（注1）于500mL的三角瓶中，然后準確加入1molL-1(1/6K2Cr2O7) 溶液10mL于土壤樣品中，轉(zhuǎn)動瓶子使之混合均勻，然后加濃H2SO420mL，將三角瓶緩緩轉(zhuǎn)動1min，促使混合以保證試劑與土壤充分作用，并在石棉板上放置約30min，加水稀釋至250mL，加2-羧基代二苯胺1215