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土壤有机质的测定

两者主要区别:前者是在过量硫酸存在的情况下,用过量的 K2Cr2O7 混合时产生的热来氧化土壤中
的有机质,之后用 FeSO4 来还原过量部分的 K2Cr2O7,利用两者物质的量之差,来作为土壤样品中有机 质实际消耗 K2Cr2O7 的物质的量,并得到相应的土壤有机碳含量;而后者是用空白滴定与土壤样品滴定 所用的 FeSO4 标准溶液的物质的量之差,作为土壤所消耗的 FeSO4 标准溶液量,并且只需要用到 FeSO4 的物质的量浓度。另外,系数 k 一般取 1。
酸,邻啡啰啉指示剂,~0.5mol/与仪器 500mL 三角瓶,10mL 移液管,棕色酸式滴定管
五、操作方法和实验步骤 1、称取 0.5***g 土壤样品于 500mL 三角瓶中; 2、用移液枪加入 10mL 1mol/L 1/6 K2Cr2O7 于土壤样品中; 3、转动瓶子使之混匀后,加 20mL 浓硫酸; 4、旋摇三角瓶约 1min,使试剂与土壤充分作用后,放置 30min ; 5、加水约 200mL 稀释,并加 5d 邻啡啰啉指示剂; 6、用 0.5mol/L FeSO4 标准溶液滴定至溶液由绿色变为暗绿色,最终变为砖红色,到达终点,记录
来源:微生物是最早来源,动植物残体是基本来源 自然:生长其上的植物残体和根系分泌物 人
为:有机肥、废水废渣、有机农药等
不同土壤中有机质含量差异很大,低的不足 0.5%,高的可达 20-30%。>20% ——有机质土壤,<20%
——矿质土壤。一般的,耕作土壤有机质含量<5%。
土壤有机碳的测定方法有很多,可根据不同的目的要求和实验室条件选用。本实验采用重铬酸钾容
2)课本公式:土壤有机碳(g/kg)=
cV0
V
103
mk
3.0
1.33
1000
其中,C 为 FeSO4 标准溶液的浓度,V0 为空白滴定所用 FeSO4 标准溶液体积,V 为样品滴定所用 FeSO4 标准溶液的体积,10 -3 表示 mL 转化成 L,3.0 为 1/4 碳原子的摩尔质量,1.33 为氧化校正系数,1000 表示 g 转化成 kg,m 为土样质量,k 为将风干土样换算成烘干土的系数。
实验报告
专业: 姓名: 学号: 日期: 地点:
课程名称: 土壤与植物营养 指导老师: 实验名称: 土壤有机质的测定 实验类型:
成绩:__________________ 同组学生姓名:
一、实验目的和要求(必填) 三、实验材料与试剂(必填) 五、操作方法和实验步骤(必填) 七、实验结果与分析(必填)
二、实验内容和原理(必填) 四、实验器材与仪器(必填) 六、实验数据记录和处理 八、讨论、心得
参考文献 [1] 刘征捷.土壤有机质两种测定方法对比分析[J].农村经济与科技,2016,27(12):42+45. [2] 吴恙,陈江.重铬酸钾容量法测定土壤有机质-加热法研究[J].中国高新技术企业,2016(26):11-12. [3] 张贵刚,黄博珠.土壤有机质测定过程中存在的问题及解决对策[J].资源节约与环保,2018(07):58.
2、滴定所用的是 1mol/L 1/6 K2Cr2O7,因为在 K2Cr2O7 与 FeSO4 的反应式中,K2Cr2O7 与 FeSO4 的反 应系数是 1:6,为了使二者之比为 1:1,方便理解计算,故使用 1/6 K2Cr2O7。
3、土壤有机质测定的不同方法及其评价 方法一:重铬酸钾容量法 评价:重铬酸钾容量法相对误差和相对标准偏差较小,但由于滴定过程是人为控制,对终点判断误 差会导致数据不准确,另外数据计算中将土壤有机碳换算为有机质时采用的换算系数 1.724 虽然是经精 确实验所得,但仍然可能存在一定的误差,我们不能将其当做标准数据使用,只能作为一个相对准确的 系数。总体而言,重铬酸钾容量法是一般测定中较为准确的方法,但仍会存在一定的误差。 方法二:干烧法:在无 CO2 的氧气流或惰性气体流中将土壤样品进行燃烧,完全燃烧后释放二氧化 碳置于检测点,后用碱石灰吸收,用碳酸钙重量换算。 评价:干烧法可以使土壤有机质全部分解,还原物质对测定不产生影响,可获得准确实验结果。但 干烧法分析土壤中 C 时,包括有机碳和碳酸盐和元素碳等无机碳,对实验结果影响很大,不适于含碳酸 盐土壤的分析。 方法三:灼烧法:原理是测定土壤有机质中的 C 经灼烧后造成的土壤失重,从而得到土壤有机质的 重量。 评价:灼烧法测定可消除常见的因磨样、添加化学试剂等引起的样品污染和变异,可适用于大批量 土壤样品测定。但在测定过程中粘土矿物结构水的失重以及碳酸盐的分解失重,造成该法在细密质地的 土壤及石灰性土壤上的广泛应用受到限制。 4、土壤有机质对于土壤肥力及土壤生态的意义 1)土壤有机质是土壤肥力的一项重要指标,其提供植物需要的养分,是氮、磷、硫、微量元素等 养分的重要来源。 2)通过影响土壤物理、化学和生物性质,改善土壤肥力特性。 由于土壤有机质的黏结力比砂砾强,在砂性土壤中,可以增加砂土的黏结性而促进团粒结构的形成。 并且它们松软、絮状、多孔,在黏性土壤中,黏粒被它们包围后,土壤可塑性、黏结性、黏着性降低, 易形成散碎的团粒,使土壤变得比较松软而不结成硬块。所以,土壤有机质能改变砂土的分散无结构状 态和黏土的坚韧大块结构,使土壤的透水性、蓄水性、通气性以及根系的生长环境有所改善。同时由于 土壤的孔隙结构得到改善,导致水的入渗速率加快和土壤持水量增加,从而可以减少水土流失。 在化学与生物性质方面,土壤有机质可以通过有机质中腐殖物质表面带有正负电荷(负电荷为主), 对离子主要为阳离子 K+,NH 4+,Ca2+等有吸附作用。这些离子一旦被吸附后,就可以避免随水流失, 而且能随时被根系附近氢离子或其他阳离子交换出来,供作物吸收。并且土壤有机质可以通过刺激微生 物和动物的活动来增加土壤酶的活性,从而直接影响土壤养分转化的生物过程等等。 3)对土壤生态意义重大 有机质与重金属离子作用(络合、氧化还原、溶解等作用),减轻重金属离子对土壤动植物的毒害。 有机质对农药等有机污染物的亲和作用 土壤有机质也是全球碳平衡过程中非常重要的碳库
数据。
六、实验数据记录和处理
风干土壤质量 m/g
0.5021
K2Cr2O7 浓度 C1/mol*L-1
10
K2Cr2O7 体积 V1/mL
1
FeSO4 浓度 C2/mol*L-1
0.4904
土壤有机碳(g/kg)= C1V1 C2V2 103 3.0 1.33 1000 土壤质量
FeSO4 体积 V2/mL
土壤质量
其中,C1 为 K2Cr2O7 溶液的浓度,V1 为 1mol/L K2Cr2O7 溶液的体积,C2 为 FeSO4 标准溶液的浓度,V2 为滴定所用 FeSO4 标准溶液的的体积,10-3 表示 mL 转化成 L,3.0 为 1/4 碳原子的摩尔质量,1.33 为氧 化校正系数,1000 表示 g 转化成 kg,m 为土样质量。
17.45
土壤含水率=2.9009% 土壤质量=风干土壤质量*(1-土壤含水率)=0.4875g 土壤有机碳(g/kg)=[(10-0.4904*17.45)*10-3*3.0*1.33*1000]/0.4875=11.81 g/kg 土壤有机质(g/kg)= 土壤有机碳(g/kg)×1.724=20.35g/kg
量法——稀释热法。
氧化过程:K2Cr2O7 + C + H2SO4→K2SO4 + Cr2(SO4)3 + CO2 + H2O
橙色
绿色
滴定过程:K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4→K2SO4 + Cr2(SO4) 3 + Fe2(SO4)3 + H2O
橙色 浅绿色
绿色 浅黄色
实验使用邻啡啰啉试剂作为指示剂,显示氧化还原状态。邻啡啰啉试剂与不同价态的铁形成不同颜
七、实验结果与分析 土壤有机质含量为 20.35g/kg,略大于 20 g/kg,属于有机质土壤。所取土样肥力相对肥沃,有利于
植物的生长繁殖。 实验误差主要来自对于滴定终点的判断。
八、讨论、心得 1、比较 PPT 上的计算公式与书中计算公式的区别,并说明计算公式中各参数的意义。
1)PPT 公式:土壤有机碳(g/kg)= C1V1 C2V2 103 3.0 1.33 1000
一、实验目的和要求
1.了解土壤有机质测定对于农业生产的意义。

2.掌握土壤有机质含量的测定方法。
订 二、实验内容和原理 1.实验内容:用稀释热法测定土壤有机质的含量。
线
2.实验原理:
土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括各种动、植物残体,微生物及其分解和
合成的各种有机物质(生命体和非生命体)。有机质是土壤的重要组成部分。
色的络合物。
(C2H8N2 )3 Fe 3 [(C2H8N2 )3 Fe]2
淡蓝色
红色
滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主,滴定过程中渐现 Cr3+的绿色,快到终点时变为灰绿色,如果标
准亚铁溶液过量半滴,即变成红色,说明终点已到。
三、实验材料与试剂 管土样(为西湖和紫金港校区采集,风干研细后过 100 目筛),1mol/L 1/6K2Cr2O7 标准溶液,浓硫
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