《植物、土壤与环境》实验讲解

1、土壤有机质的测定原理？（见实验报告）

土壤+ K2Cr2O7-H2SO4 CO2 BaCO3

K2Cr2O7在H2SO4存在下，土壤有机C氧化成CO2，释放出的CO2可以按照上述干烧法测定；也可把CO2导入过量Ba(OH)2溶液中使成BaCO3，然后用已知的标准酸（HCl）滴定剩余的Ba(OH)2，由净消耗的酸量求OM含量。（用过量的，一定量的K2Cr2O7-H2SO4溶液氧化土壤有机C，使Org-C氧化成剩余的K2Cr2O，用标准FeSO4回滴，根据净用氧化剂（K2Cr2O7）量来计算有机C量，反应式为：

氧化：3C+2CrO2-7 +16H 3CO2+4Cr23++8H2O

滴定CrO2-7+6Fe2-+14H+ 2Cr3+ +6Fe3++7H2O

终点指示剂有邻菲罗啉，二苯胺等。其中邻菲罗啉批示剂终点时显常用。

（C12H8N2）3Fe3++e（C12H8N2）3Fe 2+

遇到强氧化剂，兰色Fe2+ 提供还原剂为砖红色

滴定过程的颜色变化，开始为过量，CrO2-7的橙色，为主灰绿Cr3+的兰绿砖红色。

FeSO4过量半滴即变成砖红色，表示终点已到。）

2、土壤有机质的测定方法和测定步骤：（P32）

方法：重铬酸钾容量法—外加热法或重铬酸钾氧化还原滴定法

3、土壤有机质测定的计算公式：

土壤有机C% = (a-b) cFe 0.003 f 100

m

土壤OM%= 土壤有机C% 1.724

4、土壤有机质的测定中干烧法与湿烧法的优点和缺点：

优点：

（1）均为经典方法，具有较高精密度，可作为标准方法；

（2）使有机C分解完全；

（3）不受还原物质的影响。

缺点：

（1）干烧法需要特殊的仪器设备和较高的操作技术；

（2）操作费时，碳酸盐有干扰。

5、重铬酸钾氧化还原滴定法优点和缺点：（注释——重铬酸钾氧化还原滴定法根据加热方式不同，又分为外热源法和稀释热法。）

优点：操作简便、快速，不要求特殊仪器及很熟练的操作技术，土壤中碳酸盐无干扰，适于大批量样品的分析。

缺点：

（1）对样品OM含量有一定要求，超过15%不易得到准确结果（可用稀释热法补救）；

（2）Fe2+、Cl-、MnO2等均对氧还反应有干扰；

（3）与干烧法相比，反应不够彻底，氧化不完全，准确度差些。

6、重铬酸钾外热源法（外加热法）的优点和缺点：

优点：氧化有机C比较完全（是干烧法的90%以上）；各土壤间的变异较小；测定结果精密度较好。

缺点：加热温度高，不易控制恒温，所以易产生误差。

7、土壤全N的测定原理？（16、凯氏定氮测定土壤全氮的方法原理？）

含N有机物在催化剂作用下，与浓H2SO4高温共煮，使有机N转化成NH4-N（(NH4)2SO4），然后在碱性溶液中蒸馏出NH3，用H3BO3吸收，再用标准酸溶液直接滴定H3BO3吸收的NH3，根据酸的用量来计算N含量。

8、土壤全氮的测定方法和步骤？（18、凯氏定氮测定土壤全氮的测定步骤？）（见实验报告）土壤全氮的测定方法：凯氏定氮法

测定步骤：（P47）

①样品的消煮

催化剂+浓H2SO4

有机N (NH4)2SO4

(+无机N)

②消煮液中NH4+的定量(蒸馏)

OH- H3BO3 H+

(NH4)2SO4 NH3NH4+ + H2BO3 H3BO3

9、凯（开）氏反应的特点：

①浓H2SO4是中强氧化剂，单靠它不能很快完成各类含N有机物的开氏反应，因此需要加入加速剂，以缩短消煮时间。

②开氏反应的氧化还原电位范围较窄，既须把有机C氧化成CO2，又须防止把NH4+氧化成NO3-，因此使用氧化剂要特别注意。

③高温消煮能促进有机质分解，但温度过高则会引起NH4+盐热分解，所以温度不能超过410C。

④有些有机N因抗性大则转化很慢，即使有加速剂，在消煮清亮后也必须再“后煮”一段时间。

10、土壤全氮测定中加热温度和时间的控制范围？

加热温度与时间：加热温度在360-410C，才能使土壤有机N化合物分解完全，也不引起N的损失。（1）对温度的控制：自动控温器或消煮管中H2SO4蒸汽冷凝回流的高度（在瓶颈上部1/3处冷凝回流为宜）。用小火加热，待瓶内反应缓和时（10～15min），加强火力使消煮的土液保持微沸，并防止蒸干。

（2）加热时间：控制适当的加热时间可以保证土样中的有机N全部转化为NH4-N，又不致因时间过长而引起N素损失。据全N标准化研究指出：(对半微量开氏法的要求)当消煮液和土粒全部变为灰白并略带绿色后，再消煮一小时，这1hr叫后煮，其作用是促使土壤中复杂的有机N化合物分解完全，全部转化为NH4-N。后煮时间的长短取决于土壤有机质的含量、加速剂的种类和用量。

根据研究结果看，在360-410C消煮80-90min，即可得到稳定的测值。

11、土壤全氮测定过程中NH4+的测定条件？

①H3BO3的用量：

1% H3BO3 约等于0.16 mol/L

1ml 1% H3BO3吸收的NH3量为0.46 mg N

1ml 2% H3BO3吸收的NH3量为0.92 mg N

在半微量开氏法蒸馏中，一般是1 mg N，用5ml 2% H3BO3吸收NH3足够了。

H3BO3吸收NH3有以下几个优点：

A、仅用一种标准酸溶液即可测出NH3含量，准确度高；

B、H3BO3用量不必准确，只要足够即可，而标准酸的用量要求准确；

C、H3BO3液中加入指示剂，可检查接受瓶是否干净、蒸馏瓶中的碱是否足够。

②NaOH的用量：

以保证NH4+全部蒸出为原则，主要是根据加入浓H2SO4的量来计算的。

③空白测定：一般不大于0.40ml。

*注意：蒸馏时馏出液的温度勿超过40C，以防NH3挥发，注意打开冷凝水。

④蒸出液以50~75ml为宜。

12、在测定NH4+的条件中如何判断加碱量（蒸馏法）是否合适？

可以根据加碱后的几种现象来判断：

溶液变混浊，有蓝色絮状沉淀(Cu(OH)2生成)；溶液变为棕褐色混浊，Cu(OH)2CuO；接收瓶中H3BO3液由紫红色蓝色。以上说明加碱适量。

*加碱后，蒸馏开始，蒸馏瓶内溶液为蓝色，不变混浊，也不变棕褐色（因为生成[Cu(OH)4]2-