易溶盐检测作业指导书
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易溶盐检测作业指导书 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
一易溶盐试验
一、浸出液制取
1、范围
适用于各类土。
2、仪器设备
分析筛:孔径2mm。
天平:称量200g,最小分度值。
电动振荡器。
过滤设备:包括抽滤瓶、平底瓷漏斗、真空泵等。
其他设备:广口瓶、容量瓶、角勺、玻璃棒、烘箱等。
3、制取步骤:
称取过2mm筛下的风干试样50-100g(依土中含盐量和分析项目而定),准确至。倒入广口瓶中,按土水比1:5加入纯水,搅匀,在振荡器上振荡3min后抽气过滤。另取试样3-5g测定风干含水率。
将滤纸用纯水浸湿后贴在漏斗底部,漏斗装在抽滤瓶上,联通真空泵抽气,使滤纸与漏斗贴紧,将振荡后的试样悬液摇匀,倒入漏斗中抽气过滤,过滤时应将漏斗盖好。
当滤液浑浊时,应重新过滤,经反复过滤,如仍然浑浊,应用离心机分离,所得透明滤液即为浸出液。
二、易溶盐总量测定
1.方法、范围
采用蒸干法,适用于各类土。
2、仪器设备
分析天平:称量200g,最小分度值。
水浴锅、蒸发皿。
烘箱、干燥器、坩埚钳等。
移液管。
3、试剂
双氧水溶液(15%)。
碳酸钠溶液(2%)。
4、试验步骤
用移液管吸取试样浸出液50-100ml,注入已知质量的蒸发皿中,盖上表面皿,放在水浴锅上蒸干。当蒸干残渣中呈现黄褐色时,应加入15%双氧水1-2 ml ,继续在水浴锅上蒸干,反复处理至黄褐色消失。
将蒸发皿放入烘箱,在105-110℃温度下烘干4-8h,取出后放入干燥器中冷却,称蒸发皿加试样的总质量,再烘干2-4h,于干燥器中冷却后再称蒸发皿加试样的总质量,反复进行直至最后相邻两次质量差值不大于。
当浸出液蒸干残渣中含有大量结晶水时,将使测得易溶盐质量偏高,遇此情况,可取蒸发皿两个,一个加浸出液50ml,另一个加纯水50ml(空白),然后各加入等量2%碳酸钠溶液,搅拌均匀后,两样都按,款的步骤操作,烘干温度为180℃.
5、计算
未经2%碳酸钠处理的易溶盐总量按下式计算:
W=(m2-m1)V
ω/Vs(1+ω)×100/ m s
W—易溶盐总量(%);
V
ω—制取浸出液用纯水体积(ml);
Vs—吸取浸出液体积(ml);
m
s
—风干试样质量(g);
ω—风干试样含水率(%);
m2—蒸发皿加烘干残渣质量(g);
m1—蒸发皿质量(g)。
用2%碳酸钠溶液处理后的易溶盐总量按下式计算:
W=(m-m
0)V
ω/Vs(1+ω)×100/ m s
m 0=m
3
-m
1
m=m
4-m
1
m
3
—蒸发皿加碳酸钠蒸干后质量(g);
m
4
—蒸发皿加碳酸钠加试样蒸干后质量(g);
m
—蒸干后碳酸钠质量(g);
m—蒸干后试样加碳酸钠质量(g)。
三、碳酸根和重碳酸根的测定
1、范围
适用于各类土。
2、仪器设备
酸式滴定管:容量25ml,最小分度值为。
分析天平:称量200g,最小分度值。
其他设备:移液管、锥形瓶、烘箱、容量瓶。
3、试剂
甲基橙指示剂(%):称甲基橙溶于100ml纯水中。
酚酞指示剂(%):称取酚酞溶于50ml乙醇中,用纯水稀释至100ml。
硫酸标准溶液:溶解3ml分析纯浓硫酸于适量纯水中,然后定容至1000ml。
硫酸标准溶液的标定:
称取在 160--180℃烘干2--4h 的无水Na2CO33份,每份,精确至,分别放入3个三角瓶中,各加入20-30 ml纯水使其溶解,再各加入甲基橙指示剂2滴,用配制好的硫酸标准溶液滴定至溶液由黄色突变为橙色为止。记下硫酸标准溶液的用量,硫酸标准溶液的准确浓度应按下式计算:
c(H
2SO
4
)=m(Na
2
CO
3
)×1000/{V(H
2
SO
4
)M(Na
2
CO
3
)}
c(H
2SO
4
)—硫酸标准溶液浓度(mol/L);
V(H
2SO
4
—硫酸标准溶液用量(ml);
m(Na
2CO
3
)—碳酸钠的用量(g);
M(Na
2CO
3
)—碳酸钠的摩尔质量(g/mol)。
精确至L。三次平行滴定,平行误差不大于,取算术平均值作为硫酸标准溶液的确切浓度。
4、试验步骤
用移液管吸取浸出液25ml,注入锥形瓶中,滴加%酚酞指示剂2--3 滴,摇匀,如试液不显红色,表示无碳酸根存在。如试液显红色时,则表示有碳酸根存在,即以H2SO4标准溶液滴定,边滴边摇,至红色刚一消失即为终点,记录H2SO4 标准溶液用量,精确至。
在上述试液中再加入%甲基橙指示剂1--2 滴,继续用H 2SO 4 标准溶液滴定至试液由黄色突变为橙色为止,记录H 2SO 4 标准溶液用量,精确至。 5、结果整理
碳酸根和重碳酸根含量按下列各式计算: b(CO 32-)=2V 1c(H 2SO 4)V w /V s ×(1+×1000/m s CO 32-= b(CO 32-)×10-3××100 (%) CO 32-= b(CO 32-)×60
式中:b(CO 32-)—碳酸根的质量摩尔浓度(mmol/kg 土);
CO 32-—碳酸根的含量(%或mg/kg 土);
V 1—酚酞为指示剂滴定硫酸标准溶液的用量(mL ); V s —吸取试样浸出液体积(mL );
10-3—换算因数;
—碳酸根的摩尔质量( kg/ mol );
60 —碳酸根的摩尔质量( g/ mol )。
计算至kg 土和%或1mg/kg 土,平行滴定误差不大于,取算术平均值。 重碳酸根含量应按下式计算:
b(HCO 3-)=2(V 2-V 1)c(H 2SO 4)Vw/Vs (1+×1000/m s
HCO 3-= b(HCO 3-)×10-3××100 (%) HCO 3-= b(HCO 3-)×61 (mg/kg 土)
式中:b(HCO 3-)—重碳酸根的质量摩尔浓度(mmol/kg 土);
HCO 3-—重碳酸根的含量(%或mg/kg 土); 10-3—换算因数;
V 2—甲基橙为指示剂滴定硫酸标准溶液的用量(mL );
—重碳酸根的摩尔质量(kg/mol );
61 —重碳酸根的摩尔质量(g/mol )。
计算至kg 土和%或1mg/kg 土,平行滴定误差不大于,取算术平均值。 四、氯根的测定 1、范围
适用于各类土。
2、仪器设备
酸式滴定管:容量25ml,最小分度值为。
分析天平:称量200g,最小分度值。
其他设备:移液管、锥形瓶、烘箱、容量瓶等。
3、试剂
铬酸钾指示剂(K
2CO
4
)(5%):称取5克铬酸钾溶于适量纯水中,逐滴加入硝酸银
(AgNO3)标准溶液至出现砖红色沉淀为止。放置一夜后过滤,滤液稀释至100ml,贮在棕色瓶中备用。
硝酸银标准溶液(L):准确称取经105—110℃烘干30min 的分析纯,用纯水溶解,倒入1000ml容量瓶中定容,贮于棕色细口瓶中。
重碳酸钠(NaHCO
3
)溶液(L):称取,溶于纯水中,稀释至1000 ml。
甲基橙指示剂(%)。
4 、试验步骤
吸取试样浸出液25ml于锥形瓶中,加甲基橙指示剂(%)1-2滴,逐滴加入L 重碳酸钠
(NaHCO
3
)至试液变为纯黄色(控制PH为7,使溶液恢复黄色),然后再加入5%铬酸钾指示剂5-6滴,用硝酸银标准溶液滴定至生成砖红色沉淀,即为滴定终点,记录所用硝酸银标准溶液的用量(ml)。
若浸出液中Cl-含量很高,可减少浸出液用量,另取1份进行测定。
另取纯水25ml,按款的步骤操作,作空白试验。
5、结果整理
氯根的含量按下式计算:
b(Cl-)=(V
1-V
2
)c(AgNO
3
) V
w
/V
s
×(1+×1000/m
s
Cl-= b(Cl-)×10-3××100 (%)
或 Cl-= b(Cl-)×(mg/kg土)
式中: b(Cl-)—氯根的质量摩尔浓度(mmol/kg土); Cl-—氯根的含量(%或mg/kg土);
V
1
—浸出液消耗硝酸银标准溶液的体积(ml);
V
2
—空白试验消耗硝酸银标准溶液的体积(ml);
氯根的摩尔质量(kg/mol)。
计算至kg土和%或1mg/kg土,平行滴定误差不大于,取算术平均值。
五、硫酸根的测定
—EDTA络合容量法
1、范围
适用于硫酸根含量大于、等于50mg/l的土。
2、仪器设备
酸式滴定管:容量25ml,最小分度值为。
分析天平:称量200g,最小分度值。
其他设备:移液管、锥形瓶、烘箱、容量瓶、量杯、角匙、研钵和杵、量筒。
3、试剂
1:4盐酸溶液:将1份浓盐酸与4份纯水互相混合均匀。
钡镁混合剂:称取氯化钡(BaCl
2·2H
2
O)和氯化镁(MgCl
2
·6H
2
O),一起通过漏斗用纯水
冲洗入500ml容量中,定容至500ml。
氨缓冲溶液:称取70g氯化铵(NH
4
Cl)于烧杯中,加适量纯水溶解后移入1000ml量筒中,再加入分析纯浓氨水570ml,定容至1000ml。
铬黑T指示剂:称取铬黑T和100g预先烘干的氯化钠(NaCl),互相混合研细均匀,贮于棕色瓶中。
锌基准溶液:称取预先在105-110℃烘干的分析纯锌粉于烧杯中,加入1:1盐酸溶液20-30ml,置于水浴上加热至锌完全溶解(切勿溅失),然后移入容量瓶中,定容至1000ml。即得锌基准溶液浓度为l。
EDTA标准溶液:
配制:称取 (C
10H
14
N
2
O
8
Na
2
·2H
2
O)溶于1000mL纯水中,摇匀。
标定:用移液管吸取3份锌基准液,每份20ml,分别置于3个锥形瓶中,用适量纯水稀释后,加氨缓冲溶液10mL,铬黑T指示剂少许,再加95%乙醇5ml,然后用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为亮蓝色为终点,记下用量。
按以下公式计算EDTA标准溶液的浓度:
C(EDTA)=V(Zn2+ )c(Zn2+ )/V(EDTA)式中:
c(EDTA)—EDTA标准溶液的浓度(mol/L);
V(EDTA)—EDTA标准溶液的用量(ml);
V(Zn2+ )——锌基准溶液的用量(mL);
c(Zn2+ )——锌基准溶液的浓度(mol/L);
计算至l,3份平行滴定,误差不大于,取算术平均值。
乙醇:95%分析纯。
1:1盐酸溶液
氯化钡(5% BaCl
2)溶液:称取5g氯化钡(BaCl
2
)定容至1000ml纯水中。
4 操作步骤
预试验
取5mL浸出液于10mL比色管中,加2滴盐酸溶液(1+1),加5滴氯化钡溶液
(100g/L,摇匀。)观察沉淀生成情况,按表1确定取样体积及钡、镁混合溶液用量。
取样体积及钡、镁混合液用量表1
一小块刚果红试纸,滴加盐酸溶液(1+4)至试纸变成蓝色,再过量2-3滴,在电热板上
加热沸腾2min~3min。
趁热准确加入一定量(表1)的钡、镁混合溶液,边加边摇动,直至预计的需要量,并再次将试液加热至沸腾5min,取下锥形瓶,在室温下静置2h。加入10mL氯化铵-氢氧化铵缓冲溶液(pH10),加5滴铬黑T指示剂,95%乙醇5ml,摇匀后,用EDTA标准溶液滴定至天蓝色,即为终点。记录消耗EDTA标准溶液的体积(V1)。
另取一个锥形瓶加入适量纯水,投刚果红试纸一片,滴加盐酸溶液(1+4)至试纸变成蓝色,再过量2-3滴,加入与步骤等量的钡、镁混合溶液,然后加入10mL氯化铵-氢氧化铵缓冲溶液(pH10),加5滴铬黑T指示剂,95%乙醇5ml,摇匀后,再用EDTA标准溶液滴定至由红色变为天蓝色为终点。记下消耗EDTA标准溶液的体积V2(mL)。
再取一个锥形瓶加入与步骤等体积的试样浸出液,然后加入10mL氯化铵-氢氧化铵缓冲溶液(pH10),加5滴铬黑T指示剂,95%乙醇5ml,摇匀后,用EDTA标准溶液滴定至由红色变为亮蓝色为终点。记下消耗EDTA标准溶液的体积V3(mL)
5结果计算
硫酸根的含量应按下式计算:
b(SO42-)=(V3+V2-V1)c(EDTA)Vw/Vs(1+×1000/ms
SO42-= b(SO42-)×10-3××100 (%)
或 SO42-= b(SO42-)×96 (mg/kg土)
式中 b(SO42-)——硫酸根的质量摩尔浓度(mmol/kg土);
SO42-——硫酸根的含量(%或mg/kg土);
c(EDTA)——EDTA标准溶液的浓度(mol/L);
V
——浸出液中钙镁与钡、镁混合溶液消耗EDTA标准溶液体积(mL);
1
——用同体积钡、镁混合溶液消耗EDTA标准溶液体积(mL);
V
2
——同体积浸出液中钙镁对EDTA标准溶液的用量(mL);
V
3
——硫酸根的摩尔质量(kg/mol)。
计算至kg土和%或1mg/kg土,平行滴定误差不大于,取算术平均值。
六、硫酸根的测定
—比浊法
1、范围
适用于硫酸根含量小于%(50mg/l )的土。 2、仪器设备 分光光度计。 电动磁力搅拌器。
其他设备:移液管、容量瓶、筛子()、烘箱、分析天平(最小分度值 mg )。 3、试剂
悬浊液稳定剂:将浓盐酸(HCl)30ml,95%的乙醇100ml ,纯水300ml ,氯化钠(NaCl)25g 混匀的溶液与50ml 甘油混合均匀。
结晶氯化钡(BaCl 2):将结晶氯化钡过筛取粒径在之间的晶粒。
硫酸根标准溶液:称取预先在105-110℃烘干的无水硫酸钠,用纯水通过漏斗冲洗入1000ml 容量瓶中,溶解后,继续用纯水稀释至1000ml ,此溶液中硫酸根含量为ml 。 4 操作步骤
标准曲线的绘制:用移液管分别吸取硫酸根标准溶液5、10、20、30、40ml 注入100ml 容量瓶中,然后均用纯水稀释至刻度,制成硫酸根含量分别为、、、、100ml 的标准系列。再分别移入烧杯中,各加悬浊液稳定剂和一量匙的氯化钡结晶,置于磁力搅拌器上搅拌1min 。以纯水为参比, 将分光光度计波长调到400-450mm 进行比浊,在3min 内每隔30s 测读一次悬浊液吸光值,取稳定后的吸光值。再以硫酸根含量为纵坐标,相对应的吸光值为横坐标,在坐标纸上绘制关系曲线,即得标准曲线。
硫酸根含量的测定:用移液管吸取试样浸出液100ml (硫酸根含量大于4mg/ml 时, 应少取浸出液并用纯水稀释至100ml )置于烧杯中,然后按款的标准系列溶液加悬浊液稳定剂等一系列步骤进行操作,以同一试样浸出液为参比,测定悬浊液的吸光值,取稳定后的读数,由标准曲线查得相应硫酸根含量(mg/100ml )。 5、结果计算
硫酸根含量按下式计算:
SO 42-=m(SO 42-)Vw/Vs(1+×100/(ms103) (%) 或SO 42-=( SO 42-%)×106
b(SO 42-)=( SO 42-%/ ×1000
2—硫酸根含量(%或mg/kg土);
式中 SO
4
2-)—硫酸根的质量摩尔浓度(mmol/kg土);
b(SO
4
m(SO42-)—由标准曲线查得SO42含量(mg);
2-%—硫酸根含量以小数计;
SO
4
2-的摩尔质量(kg/mol)。
—SO
4
计算至kg土和%或1mg/kg土。
七、钙离子的测定
1、范围
适用于各类土。
2、仪器设备
酸式滴定管:容量25ml,最小分度值。
其他设备:移液管、锥形瓶、量杯、天平、研钵等。
3、试剂
2mol/l氢氧化钠溶液:称取8g氢氧化钠溶于100ml纯水中;
钙指示剂:称取钙指示剂与50g预先烘焙的氯化钠一起置于研钵中研细混合均匀,贮于棕色瓶中,保存于干燥器内;
1:4盐酸溶液;
刚果红试纸;
95%乙醇溶液。
4 操作步骤
用移液管吸取试样浸出液25ml于锥形瓶中,投刚果红试纸一片,滴加(1:4)盐酸溶液至试纸变为蓝色为止,煮沸除去二氧化碳(当浸出液中碳酸根和重碳酸根含量很少时,可省去此步骤)。
冷却后,加入2mol/l氢氧化钠溶液2ml(控制pH≈12)摇匀。放置1-2min后,加钙指示剂少许,95%乙醇5ml,用EDTA标准溶液滴定至试液由红色变为浅蓝色为终点。记下EDTA标准溶液用量,估读至。
5、结果计算
钙离子含量按下式计算:
b(Ca2+)=V(EDTA)c(EDTA)Vw/Vs(1+×1000/m
s
Ca2+= b(Ca2+)×10-3××100 (%)
或Ca2+= b(Ca2+)×40 (mg/kg土)
式中 b(Ca2+)—钙离子的质量摩尔浓度(mmol/kg土);
Ca2+—钙离子含量(%或mg/kg土);
c(EDTA)—EDTA标准溶液浓度(mol/l);
V(EDTA)—EDTA标准溶液用量(ml);
—钙离子的摩尔质量(kg/mol)。
计算至kg土和%或1mg/kg土,平行滴定误差不大于 mL,取算术平均值。
八、镁离子的测定
1、范围
适用于各类土。
2、仪器设备
与测定钙离子仪器相同
3、试剂
2mol/l氢氧化钠溶液:称取8g氢氧化钠溶于100ml蒸馏水中;
钙指示剂:称取钙指示剂与50g预先烘焙的氯化钠一起置于研钵中研细混合均匀,贮于棕色瓶中,保存于干燥器内;
1:4盐酸溶液;
刚果红试纸;
95%乙醇溶液。
4 操作步骤
在滴定钙后的浸出液中,投入一小片刚果红试纸,逐滴加入盐酸(1+1)至刚果红试纸由红色恰变蓝色,加入氨缓冲溶液5ml,充分摇匀,用EDTA标准溶液滴定至试液由酒红色变为不变的蓝色为终点。记下EDTA标准溶液用量,估读至。
5、镁离子结果计算
b(Mg2+)=(V2-V1)c(EDTA)Vw/Vs(1+×1000/m
s
Mg2+= b(Mg2+)×10-3××100 (%)
或Mg2+= b(Mg2+)×24 (mg/kg土)
试中 b(Mg2+)—镁离子的质量摩尔浓度(mmol/kg土);
Mg2+—镁离子含量(%或mg/kg土);
V2—钙镁离子对EDTA标准溶液的用量(ml);
V1—钙离子对EDTA标准溶液的用量(ml);
c(EDTA)—EDTA标准溶液浓度(mol/l);
—镁离子的摩尔质量(kg/mol)。
计算至kg土和%或1mg/kg土,平行滴定误差不大于,取算术平均值。
第二部分有机质试验
1、范围
适用于有机质含量不大于15%的土。
2、仪器设备
分析天平:称量200g,最小分度值。
油浴锅,植物油。
其他设备:温度计(0-200℃,刻度1℃)、试管、锥形瓶、滴定管、小漏斗、洗瓶、玻璃棒、容量瓶、干燥器、筛子等。
3、试剂
重铬酸钾标准溶液:称取预先在105-110℃下烘干并研细的重铬酸钾,溶于800ml纯水中(必要时可加热),在不断搅拌下,缓慢地加入浓硫酸1000ml,冷却后移入2000ml容量瓶中,用纯水稀释至刻度。此标准溶液的浓度:
c(K
2Cr
2
O
7
)=l
硫酸亚铁标准溶液:称取硫酸亚铁(FeSO
4·7H
2
O)56g(或硫酸亚铁铵80g),溶于适量纯
水中,加3mol/lc(H2SO4)溶液30ml,然后用纯水稀释至1L。标定方法如下:准确量取重铬酸钾标准溶液份,分别置于锥形瓶中,各用纯水稀释至60ml ,再分别加入邻啡锣啉指示剂3-5滴,用硫酸亚铁标准溶液滴定,使溶液由黄色经绿色突变至橙红色为终点,记录用量。3份平行误差不得超过,取算术平均值。按下式计算硫酸亚铁标准溶液准确浓度:
c(FeSO4)=c(K
2Cr
2
O
7
)V(K
2
Cr
2
O
7
)/V(FeSO
4
)
式中 c(FeSO4)—硫酸亚铁的浓度(mol/l);
V(FeSO
4
)—滴定硫酸亚铁用量(ml);
c(K
2Cr
2
O
7
)—重铬酸钾浓度(mol/l);
V(K
2Cr
2
O
7
)—重铬酸钾体积(ml)。
计算至l。
邻啡锣啉指示剂:称取邻啡锣啉和硫酸亚铁溶于100ml纯水中,贮于棕色瓶中。
4、操作步骤
称取已去除植物根系并通过筛的风干试样,放入干燥的试管底部,用滴定管缓慢滴入重铬酸钾标准溶液,摇匀,在试管口插一小漏斗。
将试管插入铁丝笼中,放入190℃左右的油浴锅内,试管内的液面应低于油面。控制在170-180℃的温度范围,从试管内溶液沸腾开始计时,煮沸5min,取出稍冷。
将试管内溶液倒入锥形瓶中,用蒸馏水洗净试管底部,并使试液控制在60ml,加入邻啡锣啉指示剂3-5滴,用硫酸亚铁标准溶液滴定至溶液由黄色经绿色突变为橙红色为终点。记下硫酸亚铁标准溶液的用量,估读至。
以纯砂代替试样按步骤进行空白试验。
5.结果处理
有机质按下式计算:
O
m =c(Fe2+){(V
(Fe2+)-V(Fe2+))×××(1+×100/m
s
式中O m—有机质含量(%);
c(Fe2+)—硫酸亚铁标准溶液浓度(mol/l);
V0(Fe2+)—空白滴定硫酸亚铁用量(ml);
V(Fe2+)—试样滴定硫酸亚铁用量(ml);
—1/4硫酸亚铁标准溶液浓度时的摩尔质量(kg/mol);
—有机碳换算成有机质的因数。
计算准确至%。