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土壤水溶性有机质测定方法参考

土壤有机质测定常用重铬酸钾—硫酸溶液氧化——分光光度法用水浴加热试管时,(设定最高温度为95),一个小时后取出。

(标准溶液的制备:与土壤样品溶液制备的同时作一组(7个)空白处理,用石英砂代替样品,其他过程同上。

即取7支试管各加入0.4 mol/L的重铬酸钾硫酸溶液2mL,和土壤样品一起硝化后分别加入0.12 mol/L 硫酸亚铁标准溶液0、1、2、3、4、5、6 mL,再分别加入0.1 mol/L H2SO4溶液10、9、8、7、6、5、4 mL,摇匀澄清或离心待用。

)一、土壤有机质测定——分光光度法光度法测定土壤中的有机质具有设备简单、操作简便、测定结果准确等特点,适合大批样品的快速测定。

1测定原理在加热的条件下,用过量的重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液,来氧化土壤有机质中的碳,Cr2O72-等被还原成Cr+3。

以硫酸亚铁为标准溶液,取不同量的硫酸亚铁分别与重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液进行反应,由于在585nm波长处对Cr3+有最大吸收而Cr6+却无吸收,且对一定浓度的H2S04溶液均无吸收。

通过分光光度测定,根据标准样制作的标准曲线,找到样品所对应消耗的硫酸亚铁的量,再通过转换得到有机碳量,再乘以常数1.724,即为土壤有机质量。

其中的反应式为:重铬酸钾—硫酸溶液与有机质作用:2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O硫酸亚铁与重铬酸钾—硫酸溶液的反应:K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O2仪器、试剂分析天平(0.0001g)、硬质试管、长条腊光纸、温度计(0-360℃ )、滴定管(25ml)、吸管(10ml)、三角瓶(250ml)、小漏斗、烧杯、量筒(100ml)、角匙、滴定台、吸水纸、滴瓶(50ml)、试管夹、吸耳球、试剂瓶(500ml)、恒温箱7230型分光光度计、5B-1型加热器、离心沉淀机。

(1/6 K2Cr2O7)=0.4 mol /L的H2SO4溶液:称取分析纯重铬酸钾40.00 g溶于600 mL水中(必要时可加热溶解),加水稀释至1L,置3 L烧杯中。

另取分析纯浓H2SO41L,慢慢加入到重铬酸钾水溶液中,并不断搅拌,每加入200ml时,应放置10-20分钟使溶液冷却后,再加入第二份浓硫酸(H2SO4)。

加酸完毕,待冷后存于棕色试剂瓶中备用(用时需标定)。

(FeSO4)=0.12 mol /L标准溶液:称取分析纯硫酸亚铁(FeSO4•7H2O) 3.6 g溶于800 mL水中,加入20mL浓H2SO4,搅拌均匀,冷至室温,稀释至1L。

0.1 mol/L H2SO4溶液。

3测定方法样品的制备:将土壤放在蒸发皿中风干10 d后,在分析天平上准确称取通过60目筛子(<0.25mm)的土壤样品0.1-0.2g(精确到0.0001g)。

用长条腊光纸把称取的样品全部倒入干的硬质试管中,用移液管缓缓准确加入0.4mol/L的重铬酸钾-硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液2mL (摇动试管,以使土壤分散),然后在试管口盖消化玻泡或小漏斗,于100℃水浴消化,60 min 后取出样品。

冷却后加入10mL0.1mol/L H2SO4溶液,摇匀后澄清或离心待测。

标准溶液的制备:与土壤样品溶液制备的同时作一组(7个)空白处理,用石英砂代替样品,其他过程同上。

即取7支试管各加入0.4 mol/L的重铬酸钾硫酸溶液2mL,和土壤样品一起消化后分别加入0.12 mol/L硫酸亚铁标准溶液0、1、2、3、4、5、6 mL,再分别加入0.1 mol/LH2SO4溶液10、9、8、7、6、5、4 mL,摇匀澄清或离心待用。

比色:将澄清或离心后的土壤样品与标准溶液一起,用1cm比色皿于590nm处比色。

4计算在本反应中,有机质氧化率平均为90%,所以氧化校正常数为100/90,即为1.1。

有机质中碳的含量为58%,故1g碳约等于1.724g有机质。

由前面的两个反应式可知:1mol的K2Cr2O7可氧化3/2mol的C,滴定1molK2Cr2O7,可消耗6mol FeSO4,则消耗1molFeSO4即氧化了3/2×1/6C=1/4C土壤有机质(g/Kg)=(C×V样×0.003×1.1×1.724)/W样×1000式中:C——硫酸亚铁标准溶液的浓度,mol/L;V样——标准曲线上查得的样品溶液测定吸光度相应的硫酸亚铁溶液毫升数,ml;0.003——1/4碳原子的毫摩尔质量,g/m mol;1.1——不完全氧化系数;1.724——碳换算成有机质的经验系数;W样——样品重,g。

注:1.土壤样品风干10d以上,使还原性物质充分自然氧化然后测定。

加入稀硫酸将S2-和N02-转化为H2S、NO、NO2,碳酸盐转化为C02,消除S2-、N02-和碳酸盐的干扰。

2.由于此法不能将有机质完全氧化,所以在计算结果时应乘上一个校正系数,加接触剂Ag2SO4时,乘 1.08;不加乘以1.1。

3.重铬酸钾。

必须是一级的优级纯规格。

重铬酸钾用分析天平称量前必须把它放在恒温干燥箱内,调节温度到130℃条件下,恒温干燥2~3h。

4.硫酸亚铁。

配制时,加入浓硫酸时务必把量取准确的浓硫酸沿着容器内壁缓缓地注入,用长玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,搅拌均匀后,用水定容到刻度线,并将此溶液贮存于棕色瓶中保存。

所以要求每次使用时应该重新标定其准确浓度,以达到准确的测量结果。

5.在重铬酸钾氧化C过程中,溶液的颜色由桔红色至棕褐色或者墨绿色是正常的,如出现草绿色则表示中的K2Cr2O7 大部分Cr6+被还原成Cr3+,必须减少土样的称量,重新进行测定。

6.测其吸光度,若吸光度超过0.800,须重测。

7.FeSO4溶液易被氧化,现配现用为宜。

实验器材与设备分析天平(0.0001g)、硬质试管、长条腊光纸、温度计(0-360℃)、滴定管(25ml)、吸管(10ml)、三角瓶(250ml)、小漏斗、烧杯、量筒(100ml)、角匙、滴定台、吸水纸、滴瓶(50ml)、试管夹、吸耳球、试剂瓶(500ml)、恒温箱7230型分光光度计、5B-1型加热器、离心沉淀机。

还有一种方法比较常用方法:二、土壤有机质的测定(重铬酸钾容量法)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,同时也是形成土壤结构的重要因素。

测定土壤有机质含量的多少,在一定程度上可说明土壤的肥沃程度。

因为土壤有机质直接影响着土壤的理化性状。

1 测定原理在加热的条件下,用过量的重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液,来氧化土壤有机质中的碳,Cr2O-27等被还原成Cr+3,剩余的重铬酸钾(K2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO4)标准溶液滴定,根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量,再乘以常数1.724,即为土壤有机质量。

其反应式为:重铬酸钾—硫酸溶液与有机质作用:2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应:K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O2 测定步骤:1.在分析天平上准确称取通过60目筛子(<0.25mm)的土壤样品0.1-0.5g(精确到0.0001g)。

用长条腊光纸把称取的样品全部倒入干的硬质试管中,用移液管缓缓准确加入0.136mol/L 重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液10ml,(在加入约3ml时,摇动试管,以使土壤分散),然后在试管口加一小漏斗。

2.预先将液体石蜡油或植物油浴锅加热至185—190℃,将试管放入铁丝笼中,然后将铁丝笼放入油浴锅中加热,放入后温度应控制在170—180℃,待试管中液体沸腾发生气泡时开始计时,煮沸5分钟,取出试管,稍冷,擦净试管外部油液。

3.冷却后,将试管内容物小心仔细地全部洗入250ml的三角瓶中,使瓶内总体积在60-70ml,保持其中硫酸浓度为1-1.5mol/l,此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。

然后加邻啡罗啉指示剂3-4滴,用0.2mol/l的标准硫酸亚铁(FeSO4)溶液滴定,溶液由黄色经过绿色、淡绿色突变为棕红色即为终点。

4.在测定样品的同时必须做两个空白试验,取其平均值。

可用石英砂代替样品,其他过程同上。

3 结果计算在本反应中,有机质氧化率平均为90%,所以氧化校正常数为100/90,即为1.1。

有机质中碳的含量为58%,故58g碳约等于100g有机质,1g碳约等于1.724g有机质。

由前面的两个反应式可知:1mol的K2Cr2O7可氧化3/2mol的C,滴定1molK2Cr2O7,可消耗6mol FeSO4,则消耗1molFeSO4即氧化了3/2×1/6C=1/4C=3计算公式为:有机质g/kg=[ ((V0-V)N×0.003×1.724×1.1)/样品重×1000式中:V0—滴定空白液时所用去的硫酸亚铁毫升数。

V—滴定样品液时所用去的硫酸亚铁毫升数。

N—标准硫酸亚铁的浓度。

mol/L附我国第二次土壤普查有机质含量分级表如下,以供参考。

级别一级二级三级四级五级六级有机质(%)>40 30—40 20—30 10—20 6—10 <64 注意事项1.根据样品有机质含量决定称样量。

有机质含量在大于50g/kg的土样称0.1g,20—40g/kg 的称0.3g,少于20g/kg的可称0.5g以上。

2.消化煮沸时,必须严格控制时间和温度。

3.最好用液体石蜡或磷酸浴代替植物油,以保证结果准确。

磷酸浴需用玻璃容器。

4.对含有氯化物的样品,可加少量硫酸银除去其影响。

对于石灰性土样,须慢慢加入浓硫酸,以防由于碳酸钙的分解而引起剧烈发泡。

对水稻土和长期渍水的土壤,必须预先磨细,在通风干燥处摊成薄层,风干10天左右。

5.一般滴定时消耗硫酸亚铁量不小于空白用量的1/3,否则,氧化不完全,应弃去重做。

消煮后溶液以绿色为主,说明重铬酸钾用量不足,应减少样品量重做。

6. 土壤主要成分就是Si类化合物,主要为SiO2,还含带有机质其他盐分等,用二氧化硅作空白是因为纯的SiO2不含有机质且和土壤主要成分一样,这样就可以做为浓度的零点。

仪器、试剂1.主要仪器分析天平(0.0001g)、硬质试管、长条腊光纸、油浴锅、铁丝笼(消煮时插试管用)、温度计(0—360℃ )、滴定管(25ml)、吸管(10ml)、三角瓶(250ml)、小漏斗、量筒(100ml)、角匙、滴定台、吸水纸、滴瓶(50ml)、试管夹、吸耳球、试剂瓶(500ml)。

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