有机质含量测定实验
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有机质含量的测定
有机质的来源:
1、动植物、微生物的有机残体及其分解产物和代谢产物;
2、有机肥料;
3、一般情况下,每100克有机质中有机碳的含量是58克,所以每克有机碳表征有机质含量为1.724。
一、实验仪器
电子天平、玻璃试管、三角瓶、小漏斗、5mL重铬酸钾移液管一支、5mL浓硫酸移液管一支、油浴装置一套、360度温度计一支、玻璃棒一支、25mL滴定管一支、注射器一个、恒温箱一个、
二、药品
重铬酸钾溶液、浓硫酸、硫酸亚铁、菲林指示剂、蒸馏水
三、操作步骤
1、前期药品配置
(1)0.8000molL-1(1/6 K2Cr207)标准溶液,将K2Cr207(分析纯)先在130℃烘干3——4小时,称取39.2250克,在烧杯中加蒸馏水400毫升溶解(必要时加热促进溶解),冷却后,稀释定容到1升。
(2)0.1 molL-1FeS04溶液,称取化学纯FeSO4·7H20 56克或(NH4)2SO4·FeS04·6H2O 78.4克,加3molL-1硫酸30毫升溶解,加水稀释定容到1升,摇匀备用。
(3)邻啡罗林指示剂,称取硫酸亚铁0.695克和邻啡罗林1.485克溶于100毫升水中,此时试剂与硫酸亚铁形成棕红色络合物[Fe(C12H8N3)3]2+。
2、实验步骤
(1)、准确称取通过0.25mm筛孔的风干土样或用电子天平称量0.100-0.500克,倒入150ml三角瓶中,加入0.8000molL-1(1/6 K2Cr207)5.00毫升,再用注射器注入5毫升浓硫酸,小心摇匀,管口放一小漏斗,以冷凝蒸出的水汽。
(2)、先将恒温箱的温度升至185℃,然后将待测样品放入温箱中加热,让溶液在170-180℃条件下沸腾5分钟。
(3)、取出三角瓶,待其冷却后用蒸馏水冲冼小漏斗和三角瓶内壁,洗入液的总体积应控制在50毫升左右,然后加入邻啡罗林指示剂3滴,用0.1molL-1FeSO4滴定,溶液先由黄变绿,再突变到棕红色时即为滴定终点(要求滴定终点时溶液中H2SO4的浓度为1-1.5molL-1)。
(4)、测定每批样品时,以灼烧过的土壤代替土样作二个空白试验。
四、实验原理
丘林法(氧化还原法、重铬酸钾法、油浴法)
用过量的重铬酸钾-硫酸溶液,在加热条件下氧化有机质中的碳,剩余的重铬酸钾用已知浓度的硫酸亚铁溶液进行滴定,用耗去的重铬酸钾的量计算出碳的含量。采用丘林法氧化土壤中的有机质,其氧化程度为90%。
邻啡罗林指示剂与可以与Fe2+形成红色的络合物,当遇到强氧化剂时,则形成淡蓝色的络合物。
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,与蓝色混合成蓝绿色,如标准亚铁溶液过量半滴,即变成砖红色,表示终点已到。
2K2Cr207+3C+8H2S04——→2K2S04十2Cr2(SO4)3+3CO2+8H20
K2Cr207+6FeSO4+7H2S04——→K2S04十Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H20
根据下列公式计算有机质含量
0.8000×5.00
————-—--------(V0-V)×0.003×1.724×1.1
V0
土壤有机质(%)=————————————————————————--------————×100
烘干土重
式中:V0——滴定空白时所用FeS04毫升数;
V——滴定土样时所用FeS04毫升数;
5.00——所用K2Cr2O7毫升数
0.8000———1/6 K2Cr207标准溶液的浓度;
0.003———碳毫摩尔质量0.012被反应中电子得失数4除得0.003;
1.724———有机质含碳量平均为58%,故测出的碳转化为有机质时的系数
为100/58≈1.724;
1.1———校正系数。
五、注意事项:
1、由于所称取的土壤样品较少,为减少称样误差,称量时最好采用减重法。
2、若样品测定时消耗的FeSO4量低于空白的1/3,则应减少土壤称量
3、油浴时试管口最好能加一小漏斗,用以冷凝蒸出的水汽和浓硫酸,减少蒸发。
4、溶液沸腾的5分钟应该以液面开始沸腾,并有较大气泡时开始准确计时,温度要严格控制在175-180度。
5、消煮完毕后,如果溶液颜色为黄棕色或者黄中带绿,说明样品量太少或者是重铬酸钾用量不够,需要重做。
6、滴定快到终点时,应该一滴一滴往下滴定,以免超过滴定终点。
7、测定石灰性土壤样品时,必须慢慢加入浓H2SO4,以防止由于CaCO3分解而引起的激烈发泡。
8、六价铬毒性大于三价铬。铬还是一种致敏源,六价铬有刺激性和腐蚀性,铬是一种致癌物.短期过量暴露,吸入后可出现呼吸道炎、哮喘、铬溃疡。实验使用带上防腐蚀的橡胶手套。
9、消煮完毕后,如果溶液颜色为黄中带绿,说明重铬酸钾用量不够,需要重做,可采取减少样品量的方法。
六、时间安排:(1)将K
Cr207(分析纯)先在130℃烘干3——4小时,
2
(2)将待测样品放入温箱中加热,让溶液在170-180℃条件下沸腾5分钟。
七、人员配置:
(1)前期的药品配置,制K2Cr207药品并冷却稀释到一升时,需要一人。
(2)这时进行试验的第一步时需要一人。
(3)前期配药阶段配置FeS04溶液时需要一人。此步骤在实验第二步完成和之前
准备好就可以。
(4)第三步骤需要两人,一人配好溶液和邻菲罗啉的配置并将邻菲罗啉滴入,
另一人则将配置好的硫酸亚铁溶液进行滴定。