土壤有机质(有机碳)的测定

土壤有机质的测定[以风干基表示]
油浴加热重铬酸钾氧化——容量法
1 方法提要
在加热条件下，用过量的重铬酸钾－硫酸溶液氧化土壤有机碳，多余的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，以样品和空白消耗重铬酸钾的差值计算出有机碳量。

因本方法与干烧法对比只能氧化90％的有机碳，因此，将测得的有机碳乘以校正系数1.1，再乘以常数1.724（按土壤有机质平均含碳58％计算），即为土壤有机质含量。

2 适用范围
本方法适用于有机质含量低于150g·kg-1的土壤有机质的测定。

3 主要仪器设备
3.1 油浴锅：用紫铜皮做成或用高度约20cm～26cm的不锈钢锅代替，内装固体石蜡（工业用）。

3.2 硬质试管：18~25mm×200mm；
3.3 铁丝笼：大小和形状与油浴锅配套，内有若干小格，每格内可插入一支试管；
3.4 滴定管：10.00、25.00mL；
3.5 温度计：300o C
3.6 电炉：1000W；
4 试剂
4.1重铬酸钾-硫酸溶液［C（1/6K2Cr2O7）= 0.4mol·L-1］：称取40.0g重铬酸钾溶于600mL～800mL水中，用滤纸过滤到1L量筒内，用水洗涤滤纸，并加水至1L。

将此溶液转移至3L 大烧杯中；另取1L密度为1.84的浓硫酸，慢慢地倒入重铬酸钾水溶液中，不断搅动。

为避免溶液急剧升温，每加约100mL浓硫酸后可稍停片刻，并把大烧杯放在盛有冷水的大塑料盆内冷却，当溶液温度降到不烫手时再加另一份浓硫酸，直到全部加完为止。

4.2 重铬酸钾标准溶液［c（1/6K2Cr2O7）= 0.2000mol·L-1］：准确称取130o C烘2～3小时的重铬酸钾（优级纯）9.807g，先用少量水溶解，然后无损地移入1000mL容量瓶中，加水定容。

4.3硫酸亚铁铵溶液［c（Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O）= 0.2mol·L-1］：称取硫酸亚铁铵78.4g，溶
解于600mL ～800 mL 水中，加浓硫酸20mL ，搅拌均匀，加水定容至1000mL （必要时过滤），贮于棕色瓶中保存。

此溶液易被空气氧化而致浓度下降，每次使用时应标定其准确浓度。

硫酸亚铁铵溶液的标定：吸取0.2000mol·L -1重铬酸钾标准溶液20.00mL 于150mL 三角瓶中，加浓硫酸3mL~5mL 和邻菲啰啉指示剂2~3滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定，根据硫酸亚铁铵溶液消耗量计算硫酸亚铁铵溶液的准确浓度。

2
11V V c c ⋅=
式中： c ——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol·L -1；
c 1——重铬酸钾标准溶液的浓度，mol·L -1；
V 1——吸取的重铬酸钾标准溶液的体积，mL ；
V 2——滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的体积，mL 。

4.4 邻菲啰啉（C 12HgN 2·H 2O ）指示剂
称取邻菲啰啉1.49g 溶于含有1.00g 硫酸亚铁铵Fe(NH 4)2(SO 4)2·6H 2O ］的100mL 水溶液中。

此指标剂易变质，应密闭保存于棕色瓶中。

5 分析步骤
称取通过0.25mm 孔径筛的风干试样0.05g ～0.5g （精确到0.0001g ，称样量根据有机质含量范围而定），放入硬质试管中，然后从滴定管准确加入10.00mL 0.4mol ·L -1重铬酸钾－硫酸溶液，摇匀并在每个试管口插入一玻璃漏斗。

将试管逐个插入铁丝笼中，再将铁丝笼沉入已在电炉上加热至185o C ～190 o C 的油浴锅内，使管中的液面低于油面，要求放入后油浴温度下降至170 o C ～180o C ，待试管中的溶液沸腾时开始计时，此刻必须控制电炉温度，不使溶液剧烈沸腾，其间可轻轻提起铁丝笼在油浴锅中晃动几次，以使液温均匀，并维持在170 o C ～180o C ，min 5.0min 5±后将铁丝笼从油浴锅中提出，冷却片刻，擦去试管外的油液。

把试管内的消煮液及土壤残渣无损地转入250mL 三角瓶中，用水冲洗试管及小漏斗，洗液并入三角瓶中，使三角瓶内溶液的总体积控制在50mL ~60mL 。

加3滴邻菲啰啉指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的K 2Cr 2O 7，溶液的变色过程是橙黄——蓝绿——棕红。

如果滴定所用硫酸亚铁铵溶液的毫升数不到下述空白试验所耗硫酸亚铁铵溶液毫升数的1/3，则有氧化不完全的可能，应减少土壤称样量重测。

每批分析时，必须同时做2个空白试验，即称取大约0.2g 灼烧过的浮石粉或土壤代替土样，其他步骤与土样测定相同。

特别注意：油浴用锅应根据材质不同定期强制更换，以防止石蜡渗漏引发火灾。

6 结果计算
有机质，g ·kg -1100010.1724.1003.0)(0⨯⨯⨯⨯-⋅=m
V V c 中： V 0——空白试验所消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL ；
V ——试样测定所消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL ；
c ——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol ·L -1；
0.003——1/4碳原子的毫摩尔质量，g ；
1.724——由有机碳换算成有机质的系数；
1.10——氧化校正系数；
m ——风干试样的质量，g ；
1000——换算成每kg 含量。

平行测定结果用算术平均值表示，保留三位有效数字。

7 精密度
平行测定结果允许相差
有机质含量（g·kg -1）
允许绝对相差（g·kg -1）
8 注释
1）由于此法与干烧法对比只能氧化约90%的有机质，所以在计算分析结果时应乘上一个氧化校正系数1.1。

2）测定土壤有机质必须采用风干样品。

因为水稻土及一些长期渍水的土壤，由于较多的还原性物质存在，可消耗重铬酸钾，使结果偏高。

3）一般土壤中的氯化物对有机质的测定结果影响不大，可不考虑采用Ag 2SO 4消除干扰。

以氯化物为主的盐土等在测定有机质时，可同时测定氯离子含量后扣除。

在土壤Cl:C 比为5:1以下时，可采用如下方式校正：
土壤含碳量（g·kg -1）≈未经校正土壤含碳量（g·kg -1）－[土壤Cl 含量（g·kg -1）/12]
4）加热时，产生的二氧化碳气泡不是真正沸腾，只有在真正沸腾时才能开始计算时间。

5）如样品的有机质含量超过150g·kg-1，由于称量过少，难以得到准确的分析结果。

遇此情况时，一是可采用增加H2SO4—K2Cr2O7溶液的用量，同时带空白另做；也可以用固体稀释法将灼烧土与样品充分混匀，称量，计算时扣除稀释倍数。

6）样品处理过程中，应注意用静电吸附等方法挑除土壤样品中的植物根叶等有机残体。

1H2SO4）=2 mol·L-1～7）用Fe2+滴定C r2O72-，当H2SO4的浓度保持在c（
2
3 mol·L-1时，滴定曲线的突跃范围为0.85 V～1.22V。

指示剂变色敏锐，若增加K2Cr2O7-H2SO4用量时，滴定前应加水稀释。

8）如果土壤施用了风化煤粉或含有煤屑的城市垃圾，采用本方法测定，可能会出现有机质含量迅速升高的假象。

这是由不属于土壤有机质的高度缩合c引起的，应特别注意。

9）不同土壤有机质含量的称样量：
有机质含量（g·kg-1）试样质量（g）
10）如果需要提供烘干基含量，可测定土壤水分进行折算。

折算公式为：
土壤有机质（烘干基），g·kg-1＝土壤有机质（风干基），g·kg-1×100/（100-ω（H2O））式中：ω（H2O）为风干土水分含量，％。