土壤有机质测定——重铬酸钾容量法——稀释热法
一、原理
稀释热法(水合热法)是利用浓硫酸和重铬酸钾迅速混合时产生的热来氧化有机质,以代替外加热法中的油浴加热,操作更加方便。
由于产生的热,温度较低,对有机质氧化程度较低,只有77%。
因此将得的有机碳乘以校正系数,以计算有机碳量。
在氧化滴定过程中化学反应如下:
2K2Cr2O7 + 8H2SO4+ 3C → 2K2SO4 + 2Cr2 (SO4) 3 + 3CO2+ 8H2O
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O 二、试剂
⑴1.0mol/L(1/6 K2Cr2O7)溶液。
准确称取K2Cr2O7(分析纯,105℃烘干)49.04g,溶于水中,稀释至1L。
⑵0.4mol/L(1/6 K2Cr2O7)的基准溶液。
准确称取K2Cr2O7(分析纯,130℃烘干3h)
19.6132g于250烧杯中,用少量水溶解,将全部洗入1000ml容量瓶中,加入浓H2SO4约70ml,冷却后用水定容至刻度,充分摇匀备用(其中含浓硫酸约为2.5 mol/L1/2 H2SO4)。
⑶0.5mol/LFeSO4溶液。
称取FeSO4·7H2O140g溶于水中,加入浓硫酸15mL,冷却稀释至1L或称取Fe(NH4)2(SO4) 2·6H2O196.4g溶解于含有200ml浓H2SO4的800ml 水中,稀释至1L。
此溶液的准确浓度以0.4mol/L(1/6 K2Cr2O7)的基准溶液标定之。
即准确分别吸取3份0.4mol/L(1/6 K2Cr2O7)的基准溶液各25ml于150ml 三角瓶中,加入邻菲啰啉指示剂2~3滴,然后用0.5mol/LFeSO4溶液滴定至终点,并计算出基准FeSO4的浓度。
FeSO4溶液在空气易被氧化,需新鲜配制或以标准K2Cr2O7溶液每天标定之。
⑷邻菲啰啉指示剂:称取1.485g邻菲啰啉与FeSO4·7H2O0.695g溶于100mL水中。
⑸SiO2。
二氧化硅粉末状。
三、操作步骤
准确称取0. 5000g土样于500ml三角瓶中,然后准确加入10mL1.0mol/L(1/6 K2Cr2O7)溶液于土壤样品中,转动瓶子使之混合均匀,然后加入浓H2SO4 20ml,将三角瓶缓慢转动1min,促使混合以保证试剂与土壤充分作用,并在石棉板上放置约30min,加水稀释至250ml,加3~4滴邻菲啰啉指示剂,用0.5 mol/LFeSO4标准溶液滴定至近终点时溶液颜色由绿色变为暗绿色,逐渐加入FeSO4直至生成砖红色沉淀。
用同样的方法做2~3个空白测定(即不加土样)。
即称取0.5000g粉末二氧化硅代替土样,其他手续与试样测定相同。
记取FeSO4滴定毫升数(VO),取其平均值。
四、结果计算
土壤有机碳(g/kg)=[c (VO -V)X0.001X3.0 X 1.33/m]X1000
土壤有机质(g/kg)=土壤有机碳(g/kg)X1.724
式中:
1.33——为氧化校正系数;
C——为0.5mol/LFeSO4标准溶液的浓度;
V0——空白滴定用去FeSO4体积(ml);
V——样品滴定用去FeSO4体积(ml);
m----风干试样的质量;
3.0——1/4碳原子的摩尔质量(g/mol)
0.001——将ml换算成L;
1000----换算成每千克含量。