环境土壤学实验指导书(5)

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吸取滤液100mL放在250mL三角瓶中，加酚酞指示剂2~3滴，用0.02mol·L-1NaOH标液滴定至粉红色，记录NaOH标液的用量（V）。

4．结果计算

水解性酸度[cmol（+）kg-1]=

式中: C一NaOH标液的摩尔浓度（mol·L-1）。 ts — 分取倍数

M — 样品质量（g）

5．注意事项

（1）滴定时滤液不能加热，否则CH3COONa强烈分解，醋酸蒸发呈强碱性，造成很大误差。 （2）如果已有土壤阳离子交换量和交换性盐基总量的数锯，水解性酸度可以计算求得:

水解性酸度 = 阳离子交换量—交换性盐基总量

这样计算的水解性酸度比单独测定的水解性酸度更准确。

C?V?ts?100

M思 考 题

1．比色法和电位法测土壤pH的原理如何? 2．活性酸、水解性酸和交换性酸的关系怎样?

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实验四 土壤有机质含量的测定

（重铬酸钾法）

土壤有机质既是植物矿质营养和有机营养的源泉，又是土壤中异养型微生物的能源物质，是形成土壤结构的重要因素，是鉴别土壤肥力的重要标志，是肥力形成的实质。因此，土壤有机质直接影响着土壤的理化性状，其含量是土壤肥力高低的重要指标之一。

测定土壤有机质，最早用的是干烧法，此法操作技术要求比较严格，费时间，且再现性差，因此一般

不作例行分析用。重铬酸钾—硫酸氧化法，操作简便，设备简单，快速，再现性较好，故目前被广泛采用。

一、方法原理

在加热条件下，用一定量的标准重铬酸钾—硫酸溶液，以氧化土壤中的有机质，剩余的重铬酸钾以邻啡啰啉或2－羧基代二苯胺作指示剂，用标准硫酸亚铁溶液进行滴定，由消耗的重铬酸钾量计算的有机碳含量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质量。其反应式如下：

2K2Cr2O7十3C十8H2SO4＝2K2SO4＋2Cr2（SO4）3＋3CO2＋8H2O

K2Cr2O7＋6FeSO4＋7H2SO4＝K2SO4＋Cr2（SO4）3＋3Fe2（SO4）3＋7H2O

指示剂变色的氧化还原状态：

邻啡啰啉：﹝Fe（C12H8N2）3﹞ →﹝Fe（C12H8N2）3﹞

二、仪器药品 （一）仪器

天平（1/10000）、三角瓶（250mL）、滴定管（50mL）、小漏斗（3cm）、硬质试管（20×180mm）、铁丝笼，油浴锅（可用铝锅代用）、洗瓶、温度计（0~300℃）。

（二）试剂配制

1．0.8000mol·L-1 （1/6K2Cr2O7）标准溶液：称取经130℃烘干的重铬酸钾（K2Cr2O7,分析纯）39.2245g溶于水中，定容于1000mL容量瓶中。因重铬酸钾为一级保证试剂，不必另行标定。

2．H2SO4：（分析纯，比重1.84）

3．0.2mol·L-1FeSO4溶液：称取化学纯硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）55.6g，溶于含有20mL 浓硫酸的300mL水中，加水稀释至1000mL。

4．邻啡啰啉（C12H8N2·H2O）指示剂：称取化学纯硫酸亚铁0.695g和分析纯邻啡啰啉1.485g,溶于100mL水中，有时试剂与硫酸亚铁形成红棕色络合物，即﹝Fe（C12H8N2）3﹞2+。本指示剂应放在棕色瓶中加塞保存，与空气接触时间较长后可能失效。

5．小石蜡（固体或液体）或植物油2～2.5kg，也可用磷酸（化学纯）代用。 三、操作步骤

1．称样 准确称取通过60号筛孔的风干土样0.1~0.5g（精确到0.0001g），放入干燥的硬质试管中，注意土样勿沾在试管壁上。

2．氧化 用移液管或滴定管准确加入0.8000mol·L-1的重铬酸钾（1/6K2Cr2O7）溶液5mL，（如果土壤中含有氯化物需先加Ag2SO40.1g），再加入浓硫酸5mL，充分摇匀，将试管插在带网孔的铁丝笼中，管口放一小漏斗（以冷凝蒸出水汽，减少蒸发），以备消煮。

3．加热消煮 预先将植物油浴锅加热至185～190℃，将铁丝笼放入油浴锅中加热，此时用300℃温度计控制在170～180℃，要注意严格控制这个温度范围。从试管内液体开始翻动起计时，准确掌握沸腾5分

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3+

2+

氧化态（淡蓝色） 还原态（棕红色）

钟，沸腾时间力求准确，否则分析结果会有较大误差。加热后立即把铁丝笼提起，稍停，使油沿管壁流下。然后放在磁盘上，将试管取下，用废旧纸擦去表面油质，放凉。

4．滴定 用倾泻法将试管中的消煮液小心地全部洗入250mL三角瓶中，并使瓶内总体积在60~80mL，然后加入邻啡啰啉指示剂3～5滴，用0.2mol·L-1FeSO4溶液滴定，溶液颜色由橙黄经过蓝绿色突变到棕红色即为终点。记录FeSO4用量。

若用二苯胺为指示剂时，则加入12～15滴，再用0.2mol·L-1FeSO4溶液滴定。溶液颜色由棕红经过紫色突变到绿色即为终点。记录FeSO4的用量（V）。

5．空白试验 在测定样品的同时应做空白试验，求出滴定5mL0.8mol·L-1重铬酸钾（1/6K2Cr2O7）溶液和5mL硫酸溶液所需0.2mol·L-1FeSO4的用量。作法完全和以上测有机质相同，只是用石英砂或灼烧土代替土样，记录FeSO4的用量。

四、结果计算

土壤有机碳（g·kg-1）=

c?5?(Vo?V)?10?3?3.0?1.1 Vo?1000

m?k土壤有机质（g·kg-1） = 土壤有机碳（g·kg-1）×1.724

式中：c — 0.8000mol·L-1（1/6K2Cr2O7）标准溶液浓度； 5 — 重铬酸钾标准溶液加入的体积（mL）；

Vo — 空白滴定用去硫酸亚铁体积（mL）； V — 样品滴定用去硫酸亚铁体积（mL）； 10-3 — 将毫升换算为升；

3.0 — 1/4碳原子的摩尔质量（g·kg-1）； m — 风干土样质量（g）；

k — 将风干土换算成烘干土的系数；

1.1 — 氧化校正系数。由于本法仅能氧化土壤有机质的90﹪，折合有机质乘以1.1； 1.724 — 有机碳占有机质全部的58﹪，将有机碳换算为有机质需乘以1.724

我国第二次土壤普查有机质含量分级 级别 有机质（g·kg-1） 一级 ＞40 二级 30~40 三级 20~30 四级 10~20 五级 6~10 六级 ＜6 五、注意事项

1．本法应根据有机质含量来决定称样量。有机质含量在50g·kg-1的土样可称0.1g，20~30g·kg-1者可称0.3g，少于20g·kg-1者可称0.5g以上，由于称样量少，称样时应用减重法以减少称样误差。

2． 对含有氯化物的样品，可加少量硫酸银除去其影响。对石灰性土样，必须慢慢加入浓硫酸，以防止由于碳酸钙的分解而引起剧烈发泡。对水稻土与一些长期渍水的土壤，必须预先磨细摊成薄层，风干10天左右，使还原物质充分氧化后再测定。

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