(完整版)土壤阳离子交换量

土壤阳离子交换量（Bacl2

实验原理

本实验采用的是快速法来测定阳离子交换量。土壤中存在的各种阳离子可被某些中性盐（BaCl2）水溶液中的阳离子（Ba2+）等价交换。由于在反应中存在交换平衡，交换反应实际上不能进行完全。当增大溶液中交换剂的浓度、增加交换次数时，可使交换反应趋于完全。交换离子的本性，土壤的物理状态等对交换反应的进行程度也有影响。

再用强电解质（硫酸溶液）把交换到土壤中的Ba2+交换下来，这由于生成了硫酸钡沉淀，而且氢离子的交换吸附能力很强，使交换反应基本趋于完全。这样通过测定交换反应前后硫酸含量的变化，可以计算出消耗硫酸的量，进而计算出阳离子交换量。用不同方法测得的阳离子交换量的数值差异较大，在报告及结果应用时应注明方法。

1. 仪器

（1）离心机：北京产CD5–A型离心机

（2）离心管：100 mL

（3）锥形瓶：100 mL

（4）量筒：50 mL

（5）移液管：10 mL 、25 mL

（6）碱式滴定管：25 mL

2. 试剂

（1）氯化钡溶液：称取60 g氯化钡（BaCl2·2H2O）溶于水中，转移至500 mL容量瓶中，用水定容。

（2）0.1%酚酞指示剂（W∕V）：称取0.1 g酚酞溶于100 mL醇中。

（3）硫酸溶液（0.1 mol/L）：移取5.36 mL浓硫酸至1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。

（4）标准氢氧化钠溶液（≈0.1 mol/L）：称取2 g氢氧化钠溶解于500 mL煮沸后冷却的蒸馏水中。其浓度需要标定。

标定方法：各称取两份0.5000g邻苯二甲酸氢钾（预先在烘箱中105 ℃烘干）于250 mL 锥形瓶中，加100 mL煮沸后冷却的蒸馏水溶解，再加4滴酚酞指示剂，用配制好的氢氧化钠标准溶液滴定至淡红色。再用煮沸后冷却的蒸馏水做一个空白试验，并从滴定邻苯二甲酸氢钾的氢氧化钠溶液的体积中扣除空白值。计算公式如下：

式中：W ——邻苯二甲酸氢钾的重量，

V1 ——滴定邻苯二甲酸氢钾消耗的氢氧化钠体积，mL；

V0 ——滴定蒸馏水空白消耗的氢氧化钠体积，mL；

204.23 ——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g/mol。

实验步骤

取4只100 mL离心管，分别称出其重量（准确至0.0001 g,下同）。在其中2只加入1.0 g 污灌区表层风干土壤样品，其余2只加入1.0 g深层风干土壤样品，并作标记。向各管中加入20 mL氯化钡溶液，用玻棒搅拌4 min后，以3000r/min转速离心至下层土样紧实为止。弃去上清液，再加20 mL氯化钡溶液，重复上述操作。

在各离心管内加20 mL蒸馏水，用玻棒搅拌1 min后，离心沉降，弃去上清液。称出离心管连同土样的重量。移取25.00 mL 0.1 mol/L硫酸溶液至各离心管中，搅拌10 min后，放置20 min，离心沉降，将上清液分别倒入4只试管中。再从各试管中分别移取10.00 mL上清液至4只100 mL锥形瓶中。同时，分别移取10.00 mL 0.1 mol/L硫酸溶液至另外2只锥形瓶中。在这6只锥形瓶中分别加入10 mL蒸馏水、1滴酚酞指示剂，用标准氢氧化钠滴定，溶液转为红色并数分钟不褪色为终点。

计算公式

按下式计算土壤阳离子交换量（CEC）：

式中：CEC ——土壤阳离子交换量，cmol/kg；

A ——滴定0.1 mol/L硫酸溶液消耗标准氢氧化钠溶液体积，mL；

B ——滴定离心沉降后的上清液消耗标准氢氧化钠溶液体积，mL；

G ——离心管连同土样的重量，g；

W ——空离心管的重量；g；

W0 ——称取的土样重，g；

N ——标准氢氧化钠溶液的浓度，mol/L。