有机质的测定--实验

§ 外加热重铬酸钾容量法
（4）油浴后的溶液颜色，一般应为黄色或 黄中稍带绿色，如果以绿色为主，说明 重铬酸钾用量不足，应增加其用量或减 少称样量。 （5）在滴定时消耗的FeSO4溶液的体积应 大于空白用量的1/3，否则，可能氧化不 完全，应弃去重做。
（五）比色法
根据K2Cr2O7滴定法原理，K2Cr2O7中Cr6+为橙色， 还原态Cr3+为绿色，利用过量的K2Cr2O7被还原后 产生的绿色Cr3+或剩余的K2Cr2O7 橙色的变化情况
来计算有机C的含量。
外wenku.baidu.com热重铬酸钾容量法
第二节
土壤有机质的测定方法
1. 原理： 在外加热条件下，用已知浓度的重铬酸钾— 硫酸溶液氧化土壤有机质，用标准的硫酸亚铁 滴定剩余的重铬酸钾，从所消耗的K2Cr2O7的量来 计算有机碳的含量。并以二氧化硅为添加物作 试剂空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值， 计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤 有机质含量。
3 C + 2 Cr2O72- + 16 H+ —→ 3 CO2 + 4 Cr3+ + 8 H2O 6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ —→ 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
外加热重铬酸钾容量法
指示剂：邻啡罗啉： 邻啡罗啉－Fe3+：淡蓝色 邻啡罗啉－Fe2+：红色 滴定过程颜色变化：橙－灰绿－淡绿－砖红
• 原理：酸性条件下，过量重铬酸钾氧化土壤有 机碳，标准硫酸亚铁回滴剩余重铬酸钾，从消 耗氧化剂量计算土壤有机碳量。 • 优点： 1. 操作简单、快速，适于大量样品分析 2. 土壤无机碳酸盐无干扰 • 缺点： 土壤中还原性或氧化性物质干扰测定结果。 如：氯化物、亚铁、二氧化锰等 • 方法类型： 外加热法 稀释热法
外加热重铬酸钾容量法
2. 操作步骤
1、称样(100目) 0.2000g于干燥的硬质试管，加入 10.0ml 0.4mol∙L-1 (1/6K2Cr2O7)-H2SO4溶液，试管口 加一小漏斗 2、消煮（280℃），沸腾5分钟(计时开始：溶液表面 开始沸腾时) 3、冷却后，用水洗小漏斗并将试管内容物转移到 250ml三角瓶（至总体积60～ 80 ml） 4、加邻啡罗啉指示剂4～5滴 5、用0.2mol∙L-1FeSO4溶液滴定 (橙黄→蓝绿→砖红) 每批样品同时做1个空白（以SiO2代替土样）
实验二
土壤有机质的测定
刘小锋 692265
要 点
• 1、了解土壤有机质的概念、含量范围及 测定意义。 • 2、熟悉土壤有机质测定的各种方法的优 缺点。 • 3、掌握重铬酸钾氧还滴定法测定土壤有 机质的原理。 • 4、掌握外热源法和稀释热法测定土壤有 机质的反应条件及注意事项。
第一节
概述
一、土壤有机质在土壤肥力上的意义 是土壤中各种营养元素的重要来源，特别是氮、 磷。 经过大量分析表明，土壤有机质与氮含量 呈高度线性相关,有机质中含氮一般约为5-6％， 即： 土壤全氮(g.kg-1)＝土壤有机质(g.kg-1)×0.05(或 0.06) 对土壤稳定性结构的形成、对调节土壤水分、 温度、空气、三相比等有重要作用。 土壤有机质含量高低是土壤肥力高低的一个重 要指标。
三、土壤有机质不同测定方法的比较和选用
（一）经典方法
干烧法（高温 电炉灼烧） 湿烧法（重铬 酸钾氧化）
CO2 NaHCO3或Ba(OH)2吸收 重量法或容量法测定
注意：去除土壤中无机碳的影响。
（一）经典方法
优点： 1. 土壤有机碳分解完全 2. 不受土壤中还原物质的影响 3. 结果准确，可做标准方法校核用 缺点： 1. 需要特殊仪器设备，费时，目前一般实验 室不用此法。 2. 结果受碳酸盐干扰
不同肥力等级的土壤有机质含量约为： 高肥力土壤：>15.0 g.kg-1， 中肥力土壤：10-14 g.kg-1； 低肥力土壤：5.0-10 g.kg-1 薄砂地： <5.0 g.kg-1
有机质与有机碳
注意
• 土壤有机质一般处于分解与积累的平衡中，因
此相对来说是比较稳定的，不必年年测定。 • 长期以来，在土壤分析中一直采用通过测定有 机C的方法来换算土壤OM含量。为什么？ • 一般认为OM含有机C量为58%。 • 土壤OM % = 土壤有机C % 1.724
以邻啡罗啉为指示剂，三个邻啡罗啉（C2H8N2）分子 与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合 物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物。 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，快到终点变为灰绿色，如标准亚铁溶液过量 半滴，即变成红色，表示终点已到。 缺点：易被悬浮土粒吸附，使终点颜色变化不明显。
土壤有机质 的含量 平行结果相 差
≤ 1% ≤0.05%
1%-4% ≤0.10%
4%-7% ≤0.30%
≥7% ≤0.50%
外加热重铬酸钾容量法
4. 说明及注意事项
（1）土壤中Cl-可使有机质测定结果偏高。
6 Cl- + Cr2O72- + 14 H+ ∆ 2 Cr3+ + 3 Cl2 + 7 H2O
二、土壤有机质的组成及含量 1. 组成 分解很少，仍保持原状的动植物残体； 动植物残体的半分解产物和微生物代谢产物； 腐殖质——有机质的分解和合成而形成的特殊 有机物质。 严格意义上土壤有机质主要指后2类及第1类的 一部分。
2. 我国土壤有机质含量 我国土壤耕层的有机质含量一般在50g.kg-1以 下，其中 • 东北较高，南方水田次之，华北、西北含量较低。 • 东北黑土 40 – 50 g.kg-1 • 西北 6 – 20 g.kg-1 • 南方红、黄壤 20 – 30 g.kg-1 • 华北 5 – 15 g.kg-1
避免干扰的方法： 土壤中Cl-含量较少时，可加少量的Ag2SO4 Ag2SO4的作用：生成AgCl沉淀，从而除去Cl促进有机质的分解 Ag2SO4用量不能太多，否则生成Ag2Cr2O7沉淀
土壤（尤其盐土）中Cl-含量较多时，需要测定土 壤中Cl-含量，并对土壤有机碳含量进行校正。或 者，可改用湿烧法测定。
（二）碳自动分析仪
原理：根据干烧法原理制造而成。 高温灼烧，气相色谱测定CO2 仪器价格高，未能普遍使用。 TOC测定仪
（三）直接灼烧法
• 原理：高温（350-400 ℃）灼烧计算土壤 重量损失。 • 特点：操作简单，但结果中可能包括部分 化合水。 • 适合于砂性土壤。
（四）当前常用方法 ——容量法
3、结果计算
外加热重铬酸钾容量法
3 ( V V ) C 10 3.0 1.06 -1 0 有机质(g kg ) 1.7241000 土壤质量( g )
V0── 空白滴定时消耗硫酸亚铁标准溶液的体积，mL； V── 测定试样时消耗硫酸亚铁标准溶液的体积，mL； Ｃ2── 硫酸亚铁标准溶液的浓度，mol/L； 0.003── 1/4碳原子的摩尔质量数，g/mol； 1.724── 由有机碳换算为有机质的系数； m── 烘干试样质量，g。 平行测定的结果用算术平均值表示，保留三位有效数字。
外加热重铬酸钾容量法
（2）土壤（水稻土、沼泽土等）中还原性物质 （如Fe2+、Mn2+）等较多时，测定结果偏高。
6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ ∆ 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
防止干扰的方法： 充分风干土壤，使还原物质氧化，或者，可改用 湿烧法测定土壤有机质。 （3）消煮温度和时间对分析结果的影响较大。 预热温度在天气较冷时可稍高些；沸腾时间要准 确记录，沸腾标准要尽可能一致。