则表示没有CO2-3存在。于上述三角瓶中再加甲基橙指示剂1滴,继续用标准盐酸滴定,由橙黄滴至桔红色即达终点,记下消耗的盐酸毫升数V2。 结果计算
CO2-3mmol 1/2CO2-3/kg土=2V13C/W3100 CO2-3%=mmol 1/2CO2-3/kg土30.030
HCO-3mmol1/2CO2-3/kg= (V2-V1)3C/W3100 HCO-3%=mmol1/2HCO-3/kg土30.061 式中 V1、V2—滴定时消耗标准盐酸毫升数; C—标准盐酸的摩尔浓度;
W—吸取待测液的毫升数相当的样品量;
0.030—每1/2mmol碳酸根的克数;0.061—每1/2mmol重碳酸根的克数 100—换算成每百克土中的百分数。 1—8.4 氯离子的测定(硝酸银滴定法)
方法原理 根据生成氯化银比生成铬酸银所需的银离子浓度小得多,利用分级沉淀的原理,用硝酸银滴定氯离子,以铬酸钾作指示剂,银离子首先与氯离子生成氯化银的白色沉淀。当待测溶液中的氯离子被银离子沉淀完全后(等当点),多余的硝酸银才能与铬酸钾作用生成砖红色沉淀,即达滴定终点。反应如下:
NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl↓
滴到等当点时,过量的硝酸银与指示剂铬酸钾作用,产生砖红色的铬酸银沉淀。
K2CrO4+2AgNO3→2KNO3+Ag2CrO4↓(砖红色沉淀)由消耗的标准硝酸银用量,即可计算出氯离子的含量。
主要仪器 滴定管;滴定台;移液管。
试剂 (1)5%铬酸钾指示剂:铬酸钾(K2CrO4)5克溶于少量水中,加饱和的硝酸银溶液到有红色沉淀为止,过滤后稀释至100ml。
(2)0.03mol/L硝酸银标准溶液:准确称取经105℃烘干的硝酸银5.097g溶于蒸馏水中,移入量瓶,加水定容至1升,摇匀,保存于暗色瓶中。必要时用0.0400mol/L氯化钠标准溶液标定。
(3)0.0400mol/L氯化钠标准溶液:准确称取经105℃烘干的氯化钠2.338g,溶于水后再加水定容至1升,摇匀。
操作步骤 吸取待测液25ml,加碳酸氢钠(0.2~0.5g左右),即可使溶液的pH达中性或微碱性。向溶液中加5滴铬酸钾指示剂,用标准的硝酸银滴定至溶液出现淡红色为止,记下毫升数V。
结果计算 Cl-mmol/kg=V3N/W3100
Cl-%=Cl-mmol/kg30.0355
式中 V—滴定时所耗硝酸银的体积;
N—硝酸银的摩尔浓度;
W—吸取待测液的毫升数相当的样品重 0.0355—每1mol/L氯离子的克数。
1—8.5 硫酸根离子的测定(容量法)
方法原理 先用过量的氯化钡将溶液中的硫酸根沉淀完全。过量的钡在pH10时加钙,镁混合指示剂,用EDTA二钠盐溶液滴定。为了使终点明显,应添加一定量的镁。从加入钡镁所耗EDTA的量(用空白方法求得)减去沉淀硫酸根剩余钡、镁所耗EDTA量,即可算出消耗于硫酸根的钡量,从而求出硫酸根量。
主要仪器 滴定管;滴定台;移液管(25ml);三角瓶(150ml);调温电炉。
试剂 (1)0.01mol/LEDTA溶液:称取EDTA二钠盐3.72g溶于无二氧化碳蒸馏水中,定容至1升,其浓度可用标准钙或镁液标定。
(2)0.01mol/L钡镁混合液:2.44g氯化钡(BaCl222H2O)和2.04g氯化镁(MgCl226H2O)溶于水,定容至1升,摇匀。此溶液中钡、镁浓度各为0.01mol/L每毫升约可沉淀硫酸根1毫克。
(3)pH10缓冲剂:67.5g氯化铵溶于水中,加入570ml浓氢氧化铵(比重0.90,含NH325%),加水稀释至1升。
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(4)钙镁混合指示剂:0.5g酸性铬蓝K、1克萘粉绿B与100克氯化钠在玛瑙研钵中研磨均匀,贮于暗色瓶中,密封保存备用。
操作步骤
1吸取土壤浸出液25.00ml于150ml三角瓶中,加入1:1HCl2滴,加热煮沸趁热用吸管缓缓地加入过量25—100%的钡镁混合液(约5—10ml),并继续加热5分钟,放置2小时以上,加入氨缓冲液5ml摇匀,再加入K—B指示剂或铬黑T指示剂1小勺(约0.1g),摇匀后立即用EDTA标准液滴定至溶液由酒红色突变成纯蓝色,记录EDTA溶液ml数(V3)。
2空白标定 取25ml水,加1:1HCl2滴,钡镁混合液(约5—10ml)氨缓冲液5ml,K—B混合指示剂1小勺(约0.1g),摇匀后用EDTA标准液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色,记录EDTA溶液的用量(V4)。
3土壤浸出液中Ca2++Mg2+合量的测定 见1—8.6,记录EDAT溶液的ml数(V1)结果计算
硫酸根(mmol1/2SO4/kg)= 2M(V4+V1-V3)/W3100 W—与吸取浸出液相当的土样重(g)。 M—EDTA标准溶液的浓度mol/l。 1—8.6 钙和镁离子的测定
方法原理 EDTA能与多种金属阳离子在不同的pH条件下形成稳定的络合物,而且反应与金属阳离子的价数无关。用EDTA滴定钙、镁时,应首先调节待测液的适宜酸度,然后加钙、镁指示剂进行滴定。
在pH10并有大量铵盐存在时,将指示剂加入待测液后,首先与钙、镁离子形成红色络合物,使溶液呈红色或紫红色。当用EDTA进行滴定时,由于EDTA对钙、镁离子的络合能力远比指示剂强,因此,在滴定过程中,原先为指示剂所络合的钙、镁离子即开始为EDTA所夺取,当溶液由红色变为兰色时,即达到滴定终点。钙、镁离子全部被EDTA络合。
在pH12,无铵盐存在时,待测液中镁将沉淀为氢氧化镁。故可用EDTA单独滴定钙,仍用酸性铬蓝K—萘酚绿B作指示剂,终点由红色变为兰色。
试剂 (1)0.01mol/LEDTA标准溶液:称取3.720克EDTA二钠盐溶解于无二氧化碳的蒸馏水中,微热溶解,冷却后定容到1升,再用标准钙标定。
(2)氨缓冲液:称取氯化铵33.75克,溶于150毫升无二氧化碳蒸馏水中,加浓氢氧化铵(比重0.90)285毫升混合,然后加水稀释至500毫升,此溶液pH为10。
(3)K—B指示剂:先称取50克无水硫酸钾放在玛瑙研钵中研细,然后分别称取0.5克酸性铬蓝K,1克萘酚绿B,放于玛瑙研钵中,继续进行研磨,混合均匀。
(4)铬黑T指示剂:0.5克铬黑T与100克烘干的NaCl共研至极细,贮于棕色瓶中。 (5)钙指示剂:0.5克钙指示剂(C21H14O7N2S)与50克NaCl研细混匀,贮于棕色瓶中。 (6)2mol/LNaOH溶液:0.8克NaOH溶于100ml无二氧化碳水中。 操作步骤
1 Ca2++Mg2+合量的测定:吸取待测液25.00ml于150ml三角瓶中,加pH10氨缓冲液2ml,摇匀后加K—B指示剂或铬黑T指示剂1小勺(约0.1克),用EDTA标准溶液滴定至由酒红色突变为纯蓝色为终点。记录EDTA溶液的用量为V1。
2 Ca2+的测定:另吸取土壤浸出液25ml于三角瓶中,加1:1HCl1滴,充分摇动煮沸1分钟赶出CO2,冷却后,加2mol/LNaOH2ml,摇匀,用EDTA标准溶液滴定,接近终点时须逐滴加入,充分摇动,直至溶液由酒红色突变为纯蓝色,记录EDTA溶液的体积为V2。
结果计算
土壤钙,mmol1/2Ca2+/kg=23V2/W3100 Ca2+,%=Ca2+,mmol1/2Ca2+/kg30.0200
土壤镁,mmol1/2Mg2+/kg=2M(V1-V2)/W3100 Mg2+,%=Mg2+,mmol1/2Mg2+/kg30.0122
式中:V1和V2—滴定(Ca2++Mg2+)和Ca2+时所消耗的EDTA标准液ml数;
M—EDTA的摩尔浓度,折合为1/2Ca2+或1/2Mg2+摩尔浓度时须乘2; W—与吸取浸出液相当的样品重(g)
0.0200和0.0122—Ca2+和Mg2+摩尔质量,mg/mmol。
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1—8.7 钠和钾离子的测定
方法原理 待测液在火焰高温激发下,辐射出钾、钠元素的特征光谱,通过钾、钠滤光片,经光电池或光电倍增管,把光能转换为电能,放大后用微电流表指示其强度;从钾钠标准液浓度和检流计读数作的工作曲线,即可查出待测液的钾、钠浓度,然后计算样品的钾、钠含量。
主要仪器:火焰光度计
试剂:Na、K混合标准液:先分别配制1000mg/LNa和K的标准溶液,然后配成混合标准溶液。1000mg/LNa标准溶液;2.542gNaCl(二级,105℃ 烘干),溶于少量水中,定容至1升。1000mg/LK标准溶液:1.907gKCl(二级,105℃烘干),溶于少量水中,定容至1升。将1000mg/LNa和K标准溶液等体积混合,即得500mg/L的Na、K混合液,贮于塑料瓶中,应用时配制成0,5,10,20,30,50,70mg/L的Na和K混合标准系列溶液。
操作步骤:将配制好的Na、K混合标准系列溶液在火焰光度计上分别测定Na和K的发射光强度,以水为空白参比液,分别绘制Na和K的工作曲线。
吸取土壤浸出液5.00~10.00ml(视Na+含量而定)于25ml容量瓶中,用水定容,用火焰光度计测定Na和K的发射光强度。由测得结果分别在Na和K工作曲线上查Na、K的浓度mg/L。
结果计算
土壤Na+,%=查得Na浓度mg/L325/V35310-4 +
Na,mmol/kg=Na%31000/23.0
土壤K+,%=查得K浓度mg/L325/V35310-4 K+,mmol/kg=K%31000/39.1
式中:V—吸取土壤浸出液的体积(ml);
25—定容体积(ml);5—水土比例 10-4—将mg/L换算成%的因数;
23.0和39.1—Na+和K+的毫摩尔质量mg/mmol。
1—9 土壤微量元素的测定
科学研究和生产实践证明微量元素为有机体正常生命活动所必需,在有机体的生活中起着重要作用。土壤和植物中的微量元素都很低,并且这些微量元素在植物体中的缺乏量、适量及致毒量范围很窄,因此微量元素的分析测定工作较常量元素要求更加严格。
1—9.1 土壤有效硼的测定(姜黄素比色法)
方法原理 土样经沸水浸提5分钟,浸出液中的硼用姜黄素比色法测定。姜黄素是由姜中提取的黄色色素,以酮型和稀醇型存在,姜黄素不溶于水,但能溶于甲醇、酒精、丙酮和冰醋酸中而呈黄色,在酸性介质中与B结合成玫瑰红色的络合物,即玫瑰花青苷。它是两个姜黄素分子和一个B原子络合而成,检出B的灵敏度是所有比色测定硼的试剂中最高的(摩尔吸收系数ε550=1.803105)最大吸收峰在550nm处。在比色测定B时应严格控制显色条件,以保证玫瑰花青苷的形成。玫瑰花青苷溶液在0.0014—0.06mg/LB的浓度范围内符合Beer定律。溶于酒精后,在室温下1—2小时内稳定。
主要仪器 石英(或其他无硼玻璃);三角瓶(250或300ml)和容量瓶(100ml,1000ml);回流装置;离心机;瓷蒸发皿(Φ7.5cm);恒温水浴;分光光度计;电子天平(1/100)。
试剂
(1)95%酒精(二级); (2)无水酒精(二级);
(3)姜黄素—草酸溶液:称取0.04g姜黄素和5g草酸,溶于无水酒精(二级)中,加入4.2ml6mol/LHCl,移入100ml石英容量瓶中,用酒精定容。贮存在阴凉的地方。姜黄素容易分解,最好当天配制。如放在冰箱中,有效期可延长至3—4天。
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(4)B标准系列溶液:称取0.5716gH3BO3(一级)溶于水,在石英容量瓶中定容成1升。此为100mg/LB标准溶液,再稀释10倍成为10mg/LB标准贮备溶液。吸取10mg/LB溶液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0ml,用水定容至50ml,成为0.2,0.4,0.6,0.8,1.0mg/LB的标准系列溶液,贮存在塑料试剂瓶中。
(5)1mol/LCaCl2溶液:称取7.4gCaCl222H2O(二级)溶于100ml水中。 操作步骤
1 待测液制备:称取风干土壤(通过1mm尼龙筛)10.00g于250ml或300ml的石英三角瓶(或塑料瓶)中,加20.0ml无硼水。连接回流冷凝器后煮沸5分钟整,立即停火,但继续使冷却水流动。稍冷后取下石英三角瓶。放置片刻使之冷却。倒入离心管中,加2滴1mol/LCaCl2溶液以加速澄清(但不要多加),离心分离出清液(或过滤到塑料杯中)。
2 测定:吸取1.00ml清液,放入瓷蒸发皿中,加入4ml姜黄素溶液。在55±3℃的水浴上蒸发至干,并且继续在水浴上烘干15分钟除去残存的水分。在蒸发与烘干过程中显出红色,加20.0ml95%酒精溶解,用干滤纸过滤到1cm光径比色槽中,在550nm波长处比色,用酒精调节比色计的零点。假若吸收值过大,说明B浓度过高,应加95%酒精稀释或改用580或600nm的波长比色。
3 工作曲线的绘制:分别吸取0.2,0.4,0.6,0.8,1.0mg/LB标准系列溶液各1ml放入瓷蒸发皿中,加4ml姜黄素溶液,按上述步骤显色和比色。以B标准系列的浓度mg/L对应
B,mg/L=C3液土比
式中 C—由工作曲线查得B的mg/L数;液土比—浸提时,浸提剂毫升数/土壤克数。 1—9.2 土壤有效钼的测定(KCNS比色法)
方法原理 在酸性溶液中,硫氰酸钾(KCNS)与五价钼在有还原剂存在的条件下形成橙红色络合物M0(CNS)5或[M0O(CNS)5]2-,用有机溶剂(异戌醇等)萃取后比色测定。此络合物最大吸收峰在波长470nm处,摩尔吸收系数ε470=1.953104。
由于反应条件不同,可能形成颜色较深的其它组成的络合物,因此,对显色的条件必须严格遵守。溶液的酸度和KCNS的浓度都影响颜色强度和稳定性。HCl浓度应小于4mol/L,KCNS浓度应保持至小0.6%。
主要仪器 往复振荡机;高温电炉;125ml分液漏斗;振荡机;分光光度计;石英或硬质玻璃器皿。
试剂:(1)草酸—草酸铵浸提剂:24.9克草酸铵(NH4)2C2O42H2O,二级)与12.6克草酸(H2C2O422H2O,二级)溶于水,定容成1升。酸度应为pH3.3,必要时在定容前用pH计校准。所用草酸铵及草酸不应含钼。
(2)6.5mmol/L盐酸:用重蒸馏过的盐酸配制。
(3)异戊醇—CCl4混合液:异戊醇[(CH3)2CH2CH22CH22OH,二级],加等量(体积计)CCl4(二有)作为增重剂,使比重大于1。为了保证测定结果的准确性,应先将异戊醇加以处理:将异戊醇盛在大分液漏斗中,加少许KCNS和SnCl2溶液,振荡几分钟,静置分层后弃去水相。
(4)柠檬酸(二级)
(5)20%KCNS溶液:20克KCNS(二级)溶于水,稀释至100ml。
(6)10%SnCl222H2O溶液:10克未变质的SnCl222H2O溶解在50ml的浓HCl中。加水稀释至100ml,由于SnCl2不稳定,应当天配制。
也可以用金属锡配制:将5.3克薄锡片溶于20ml浓HCl中,加热至完全溶解(不要使溶液蒸发)迅速用无离子水稀释至100ml。也可在前一天晚上溶解锡,不必加热,但要使小块的锡留在管底,不要用水稀释;放置过夜,使锡片缓缓溶解,翌日早稀释至所需浓度。
(7)0.05tCl326H2O溶液:0.5克FeCl326H2O(二级)溶于1升6.5mol/LHCl中。 (8)1mg/LMO标准液:0.2522克钼酸钠(Na2MoO422H2O;二级)溶于水。加入1ml浓HCl(一级),用水稀释成1升,成为100mg/LMo的贮备标准液。吸取5ml贮备标准液准确稀释至500ml,即为1mg/LMo的标准溶液。
操作步骤
1待测液制备:称取风干土壤(通过1mm尼龙网筛)25.00g盛于500ml三角瓶中加250ml草酸一草酸铵浸提剂。加瓶塞后在往复振荡机上振荡8小时或过夜。过滤,滤纸事先用6mol/LHCl洗净。过滤时弃去最初的10—15ml滤液。
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2测定:取200ml滤液(含钼量不超过6ug)在烧杯中。继续蒸发至干。加强热破坏部分草酸盐后,放于高温电炉中450℃灼烧,破坏草酸盐和有机物。冷却后加10ml6.5mol/LHCl溶解残渣。放于125ml分液漏斗中。加水至体积约为45ml。
加1克柠蒙酸和2—3ml异戊醇—CCl4混合溶液,摇2分钟,静置分层后弃去异戊醇?CCl4层,加入3mlKCNS溶液,混合均匀,这时红色逐渐消失,准确地加入10.0ml异戊醇混合液,摇动2—3分钟。静置分层后,用干滤纸将异戊醇层过滤到比色杯中,在波长470nm处比色测定。
3工作曲线的绘制:吸取1mg/LMo标准溶液0,0.1,0.3,0.5,1.0,2.0,4.0,6.0ml分别放入125ml分液漏斗中,各加10ml0.05tCl3溶液。按上述步骤萃取和比色(系列比色液的浓度为0—0.6mg/LMo),绘制工作曲线。
计算结果
有效钼,mg/kg=C3显色液体积3分取倍数/W 式中 C—由工作曲线查得比色液Mo的mg/L数;
显色液体积10ml;
分取倍数—浸提时所用浸提剂体积/测定时吸取浸出液体积=250/200; W—土壤样品重量=25g
1—9.3 土壤中铜、锌、锰、铁的测定
采用原子吸收分光光度法测定土壤中Cu、Zn、Mn、Fe,方法迅速、准确,并且可以采用一次处理样品,使用统一工作曲线,测定Cu、Zn、Mn、Fe四个元素。
方法原理 原子吸收分光光度法测定Cu、Zn、Mn、Fe的灵敏度很高,使用乙炔一空气火焰时,在每种元素的共振线测定,无干扰现象。浸出液或消化液可直接上机测定。
主要仪器 恒温振荡机;高温电炉;原子吸收分光光度计。 试剂
(1)硝酸、盐酸、氢氟酸优级纯试剂。 (2) 高氯酸、优级纯试剂稀释为60%。
(3) (3)DTPA浸提剂 1.967gDTPA溶于14.92g三乙醇胺和少量水中;再将
1.47gCaCl222H2O溶于水后,一并转入1升容量瓶中,加水至约950ml,用6mol/LHCl调pH至7.30,最后加水至刻度。
(4) 铜标准贮备液(100mg/L):称取0.1000g纯金属铜溶解于20ml1:1HNO3;移入1升
容量瓶中,加水定容至刻度。
(5)锌标准贮备液(500mg/L):称取0.5000g纯金属锌,用20ml1:1HCl溶解,移入1L容量瓶中,加水定容至刻度。
(6)锰标准贮备液(1000mg/L):称取1.000g纯金属锰,用20ml1:1HNO3溶解,移入1L容量瓶中,加水定容至刻度。 (7)铁标准贮备液(1000mg/L):称取1.000g纯金属铁,溶解于20ml1:1HCl中,加热助溶,移入1L容量瓶中加水定容至刻度。 操作步骤
(1)土壤全量Cu、Zn、Mn、Fe的测定:称取通过0.25mm筛孔的土样1.xxxg,放入铂坩埚,加浓HNO317ml,60%HClO45ml,在电炉上小火加热,至溶液约剩5ml后取下冷却。加HF5ml,继续消煮,蒸发至干,再加HF3ml消煮至冒微量白烟为止。若消化不完全,可再加HF消煮。用1:2HCl溶解,然后用热水洗入100ml容量瓶中,定容后过滤;用原子吸收分光光度计分别测定Cu、Zn、Mn、Fe,记录测定数据。
(2)土壤有效Cu、Zn、Mn、Fe测定:称取通过0.5mm筛孔的土样5.xxxg于125ml三角瓶中,加入0.05mol/LDTPA溶液25ml,振荡1h后过滤于三角瓶中,用原子吸收分光光度计分别测定Cu、Zn、Mn、Fe,记录测定数据。
同时用标准贮备液稀释为所要求的系列标准溶液,分别测定并绘制统一曲线图。
Cu、Zn、Mn或Femg/kg=查得样品在曲线上浓度mg/L/样品重(g)3取用倍数。
1—10 土壤酸碱度的测定
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