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农化分析 第九章 - 土壤水溶性盐分析


Ca2+400mg/L对K测定无影响,而 Ca2+20mg/L干扰Na的测定,加入 Al2(SO4)3抑制Ca的激发,Fe3+ 200 mg/L,Mg2+500mg/L 对K、Na无 干扰
吸取土壤浸出液10-20ml,放入50ml容量瓶
标线配制注意加入0.1M (1/6)Al2(SO4)3 1ml直接上机
铬黑T等指示剂
Ca、Mg的指示剂络合物 EDTA Ca、Mg的EDTA络合物+指示剂
络合物,深红、紫红色
EDTA与Ca、Mg的络合 稳定系数大于指示剂, EDTA络合物无色 指示剂游离,天蓝色
EDTA能与许多金属离子Mn、Cu、Zn、Ni、Co、Ba、Sr、Ca、
Mg、Fe、Al等起配合反应,形成微离解的无色稳定性配合物。 但在土壤水溶液中除Ca2+和Mg2+外,能与EDTA配合的其它金 属离子的数量极少,可不考虑。 干扰离子加掩蔽剂消除,待测液中Mn、Fe、Al等金属含量多 时,可加三乙醇胺掩蔽。1:5的三乙醇胺溶液2mL能掩蔽5~ 10mgFe、10mgAl、4mgMn。
T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离,溶
液由酒红色变为兰色,即为终点。
单独滴定Ca2+时,指示剂有紫尿酸铵、钙指示剂,酸性铬蓝K等。 测定Ca2+、Mg2+总量时指示剂有铬黑T(1-(1-羟基-2-萘偶氮)-6硝基-2-萘酚-4-磺酸钠)、K-B指示剂(酸性铬蓝K和萘酚绿B)等。
pH=10时 Ca、Mg
当待测液中含有大量CO32-或HCO3-时,应预先酸化,加热除去
CO2,否则用NaOH溶液调节待测溶液pH到12以上时会有 CaCO3沉淀形成,用EDTA滴定时,由于CaCO3逐渐离解而使 滴定终点拖长。
单独滴定Ca2+操作步骤:
吸取土壤浸出液10-20ml,放入150ml烧杯 去除CO32-和HCO3加入1:1HCl 2滴,加热1min 加入1M NaOH 3滴中和HCl,然后每5ml待测液加1滴4M NaOH 和适量K-B指示剂,搅动,沉淀Mg(OH)2 标准EDTA滴定,其终点为紫红色至蓝绿色,接近终点时,5-10 秒加1滴,充分摇匀。 记录EDTA用量(V1) 土壤水溶性Ca2+含量(g/kg)=c(EDTA)*V1*ts*0.040/m*1000 土壤水溶性Ca2+含量(1/2Ca,cmol/kg) =c(EDTA)*V1*ts*2/m*100
EC待测液=K×ft×S待测液,K为电极常数,ft为温度矫正常数
盐分含量的表示方式: 1. 直接以电导率表示盐含量;
2. 制作土壤含盐量(%)——电导率回归方程。
在欲测地区选取不同盐分浓度的代表性土壤样品多个(20以 上),同时以烘干法和电导法测定盐分总量,做标准曲线。
土壤饱和浸出液电导率-盐分-作物生长关系
Na2CO3>MgCl2>NaHCO3>NaCl>CaCl2>MgSO4>Na2SO4
水溶性盐对植物的毒害的原因
①高浓度的盐分降低了土壤水势,植物不能吸水,甚至体内水分 外渗,因而盐害通常表现为生理干旱。 ②作物过多吸收某些盐类离子后,引起中毒或生理功能失调。 Na+、Cl-、Mg2+、SO42- 等含量过高,会引起K+、HPO42- 或NO3等离子的缺乏。 ③土壤内交换性钠过多时,由于钠离子起分散土粒的作用,土壤
5. 盐类的阳离子同,其阴离子不同毒性也不同。
Na2CO3(20摄氏度,21.5g/100ml,pH10.6,常温饱和)>NaHCO3(9.6 g/100ml ,pH 8.4)>NaCl(36.0g/100ml,pH 7)≌Na2SO4(19.5g/100ml,pH 7)
MgCl2(74g)>MgSO4(54g)>MgCO3(0.01g)
原子吸收法测定Ca、Mg
原理: 步骤: 吸取土壤浸出液一定量,放入50ml容量瓶
加入50g L-1LaCl3(SrCl2)5ml 定容后分别在422.7nm(Ca)和285.2nm(Mg)测定吸光度 标线配制注意加入La或Sr
火焰光度法测定K、Na
原理: 步骤:
加入0.1M (1/6)Al2(SO4)3 1ml
室温下放置时间不能超过1天,挥发、沉 淀,微生物活动。
扣除土壤含水量不同 的差异
5:1水土比浸出液的制备
• • • • • • 称1mm烘干土50.0g 试验证明,5:1时2-3min 可使盐分全部 500mL三角瓶 溶解,震荡时间越长,分析结果误差越 大。 加水250mL 振荡或手摇荡3min 抽滤收集清亮滤液备用 。 若滤液开始浑浊如何处理?
钾、钠:火焰光度法。
EDTA络合滴定法测定Ca、Mg
方法原理:
在pH=10时,EDTA和水中的钙、镁离子生成稳定络合物,指 示剂铬黑T( 1-(1-羟基-2-萘偶氮)-6-硝基-2-萘酚-4-磺酸钠) 也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物,其稳定性不如EDTA与钙 镁离子所生成的络合物,当用EDTA滴定接近终点时,EDTA彻。 2. 烘干改变盐的成分。 3. 氯化镁易吸潮,操作应在相同条件下进行。
水溶性总盐的测定——电导法
方法原理
盐为强电解质,其水溶液具导电作用,在一定温度下, 且离子组成相同时,溶液的含盐量与电导率成正相关。 据欧姆定律:R=ρ L电极间距离 A电极截面
电导率EC= 1/ρ 单位:s/m或ms/cm
本法不能得到广泛应用的原因,(1)手工加水难于确定一个正确的 饱和点,特别是质地黏重、含Na+高土壤。(2)耗时长且难于获得浸 出液。
二、水溶性盐分析
水溶性盐的分析次序图
1mm土壤样品
饱和土浆法 1:1提取法 减压过滤得待测液 电导法测总盐分 1:5提取法
烘 干 残 渣 法 测 总 盐
阴离子测定 酚酞批示剂, 酸滴定CO32硫酸钡比浊或 重量法测SO42-
第九章 土壤水溶性盐分的分析
为什么要测定盐分? (一)了解水溶性盐对植物的毒害及制订改良措施
1. 盐的溶解度越大其危害性越大 2. 碱性越大其毒害越大 3. 同一盐类,其危害也不同,比如MgCl2的毒性大于NaCl,其一,Mg2+毒性大 于Na+,其二,MgCl2溶解度大于NaCl 4. 单一盐类毒性大于多种盐类。离子拮抗作用。比如调价Na/Ca比值可减轻Na 毒害。
盐土的形成是地下水中的盐分通过土体毛管蒸发而在地表积聚的一个物理过
程。外部条件是气候比较干燥,蒸发大于降水。 如果盐土的淋洗作用强烈,使Ca、Mg在土壤下层沉淀,土壤上层Na/Ca+Mg
比增大,土壤吸附Na增大,吸附的钠易水解,水解后以Na2CO3、NaHCO3和
NaOH进入土壤,另外,水溶CaCO3使土壤胶体上吸附的Na+交换下来,以 Na2CO3和NaHCO3存在,则土壤为碱土。
重新抽滤,选用中孔巴斯德滤管,或者中速、慢速 滤纸平板抽滤。
饱和土浆浸出液的制备
1. 称取风干土(1mm)20.0~25.0g ,用毛管吸水饱 和法制成饱和土浆, 105 ~ 110 ℃烘箱中烘干、称 重计算出饱和土浆含水量,计算土壤饱和需要水 量。 2. 再取适量土样于带盖的塑料杯中,加入计算好的 所需水量 充分混合成糊状,加盖,低温过夜( 约14-16小时) 次日再充分搅和。 4000 r· min-1 离心提取土壤溶液(或减压抽滤) 滤液备用。
(三)土壤(及地下水)水溶性盐的分析是研究 盐渍土盐分动态的重要方法
盐分分析要测定哪些项目?
pH, 全盐量, 阴离子(Cl-,SO42-,CO32-,HCO3-,NO3-), 阳离子(K+,Na+,Ca2+,Mg2+)。 通常以离子组成作为盐碱土分类和利用改良的依据。
一、水溶性盐待测液的制备
影响水溶性盐提取的因素
重盐土 极重盐土
只有极少数耐盐作物能生
水溶性总盐的测定——加和法
• 土壤水溶性盐总量,g· kg-1=八个离子质 量分数(g· kg-1)之和 • K+、Na+、Ca2+、Mg2+ • CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-
(二)、水溶性盐基离子组成的测定
阳离子


钙、镁:AAS法或EDTA络合滴定法。
孔隙被堵塞,结构变坏,通透性差,微生物的活动减弱,土壤肥
力显著下降。 ④土壤pH过高,土壤中某些有效养分如磷、铁变成无效状态, 不能为作物所利用
(二)盐碱土分类
饱和土浆浸出液 电导率(ds/m) pH 交换性钠盐基饱和度 (%) 水溶性钠盐基饱和度 (%)
盐土 盐碱土 碱土
﹥4 ﹥4 ﹤4
﹤8.5 ﹤8.5 ﹥8.5
1.0~2.0
2.0~4.0 4.0 ~6.0
﹥6.0
1 ~2 2 ~3
﹥3
一般来说,若土壤中盐类以碳酸钠(Na2CO3)和碳酸氢钠 (NaHCO3)为主时,此土壤称为碱土(alkaline soil);若以氯化 钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)等为主时,则称其为盐土(saline soil)。
﹤15 ﹤15 ﹥15
﹤50 ﹤50 ﹥50
美国农业部盐碱土研究室 • 我国滨海盐土的分级标准
盐土类型 盐分总量 (g/kg)
• 地下水矿化度的分标准
水类别 淡水 弱矿化水 半咸水 咸水 矿化度 (g/L)
﹤1
水质 优质水 可用于灌溉 一般不宜用于 灌溉 不宜用于灌溉
轻盐化寺
中盐化土 强盐化土 盐土
滴定Ca2+、Mg2+操作步骤:
吸取土壤浸出液10-20ml,放入150ml烧杯 去除CO32-和HCO3加入1:1HCl 2滴,加热1min 加入3.5ml pH 10 缓冲液,加1-2滴铬黑T 标准EDTA滴定,其终点为深红色至天蓝色,接近终点时,5-10 秒加1滴,充分摇匀。 K-B指示剂终点为紫红色至蓝绿色 记录EDTA用量(V2) 土壤水溶性Mg2+含量(g/kg)=c(EDTA)*(V2-V1)*ts*0.0244 m/1000 土壤水溶性Mg2+含量(1/2Mg,cmol/kg)=c(EDTA)*(V2V1)*ts*2/m*100
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