土壤有机质测定

实习3 土壤有机质的测定

目的要求

土壤有机质是土壤的重要组成部分，是养料的源泉，它影响着土壤的理化性质。因此，土壤有机质含量的高低，是衡量土壤肥力水平的重要标志之一。通过本次实习要求进一步熟悉实验室基本操作，掌握测定土壤有机质的基本原理和操作方法。

基本原理

用已知一定浓度的过量氧化剂。氧化有机质中的碳，多余的氧化剂则用标准的还原剂滴定，从氧化剂的消耗量，推算出有机碳的含量，后以有机碳的含量换算成土壤有机质含量。

反应过程如下：

氧化有机碳

2K2Cr2O7+2H2SO4+3C 2C r2(SO4)3+2K2SO4+3CO2+8H2O

漓定剩余的氧化剂：

K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4 C r2 (SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O

方法步骤

称取过0.25mm筛孔的风干土0.1×××~0.5×××g[注1]，放入一干燥、洁净的150ml 三角瓶中，用滴定管准确加入0.15molL-1K2Cr2O7溶液5ml后，再慢慢准确地加浓H2SO45ml。在三角瓶口置一小漏斗。然后放在已预热的电热板上加热，当瓶中出现大气泡并有水汽发生时，开始计算时间（起初有少量小气泡的发生是由于有机质开始分解而释放出来的CO2所造成，并不是真正的沸腾）。保持平缓地沸腾5分钟。沸腾过程中如发现瓶壁上有土粒粘附，应轻轻摇动瓶子，使其下沉。此外，应注意尽量减少蒸气逸出瓶外，否则，失水过多将导致K2Cr2O7溶液的酸度升高，沸点上升，从而使铬酸部分分解，这样会影响结果的准确性。K2Cr2O7溶液在电热板上沸腾时的温度，一般在150-160℃范围内。沸腾的强度可通过调压变压器来调节电热板的温度。而予以控制，在加热消煮过程中，瓶内溶液由桔红色逐渐转变为棕褐或墨绿色是正常的，如出现草绿色，则需重做。（为什么?）

消煮完毕后，将三角瓶从电热板上取下，稍冷后用洗瓶冲洗小漏斗内，外壁，将洗涤液收集于原三角瓶中，瓶内溶液的总体积控制在30-35ml左右。向三角瓶内加邻啡啰啉指示剂2-3滴，用FeSO4溶液滴定剩余下来的K2Cr2O7。溶液的变色过程由橙→绿→淡绿→橙红→红棕为终点。

每次分析时，取大约0.2g灼烧过的土壤2—3份，以代替待测土样，用同法进行空白测定。

结果计算

有机碳1000K m 1.10.0036V)molL (V )kg (g 21101⨯⨯⨯⨯⨯-=

⋅--...............（1） 有机质（g .kg -1）=有机碳（g .kg -1）×1.724 (2)

式中：

V 0——空白标定用去硫酸亚铁溶液体积（毫升）；

V ——滴定土样用去硫酸亚铁溶液体积（毫升）；

mol ·L -1——FeSO 4标准液浓度（摩/升）；

6——1摩重铬酸钾与6摩硫酸亚铁起反应；

0.003——1毫摩41

碳原子的质量（克）；

1.1——校正系数（因为此法实际上只能使有机碳的90%氧化）

m 1——风干土样质量。（克）

K 2——将风干土换算到烘干土的水分换算系数

1.724——将有机碳换算成有机质的系数（因有机质内含碳580g·kg -1）

实习4 土壤pH 的测定

一、目的要求：

土壤溶液的活性酸度以pH 值表示，测定其数字，可以作为造林树种的选择林木施肥的参考。

要求同学了解电位测定的基本原理，并学会混合指示剂的速测和电位测定的操作技术。

A 电位法

二、基本原理

酸度计用玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极测定土壤悬液的pH 值。

土壤水浸pH 小于7的，同时要测1molL -1氯化钾盐浸的pH 。土水比浸提剂：枯枝落叶层及泥炭层样品用，1∶10，盐土用l ∶5，其他各种土壤都用1∶2.5。

试剂

1. pH4.01标准缓冲液：10.21g 在105℃烘过的苯二甲酸氢钾（KHC 8H 4O 4分析纯），用水溶解后稀释至1l ，即为0.05molL -1苯二酸氢钾溶液。

2. pH6.87标准缓冲液：

3.39g 在50℃烘过的磷酸二氢钾（KH 2PO 4，分析纯）和3.53g 无水磷酸氢二钠（Na 2HPO 4分析纯）。溶于水定容至1l ，即为0.025molL -1磷酸二氢钾及0.025molL -1

磷酸氢二钠溶液。

3. pH9.18标准缓冲液：3.80g 硼砂（Na 2B 4O 710H 2，分析纯）溶于水定容至1l ，即0.01mol 硼砂溶液，此溶液的pH 易于变化，应注意保存。

4. 1molL -1氯化钾溶液：74.6g 氯化钾（KCI 化学纯）溶子水并稀释至1l 。

5. 饱和氯化钾溶液：350g氯化钾，加水1l，加热到不再溶解为止，冷后，上部清液即饱和氯化钾溶液。

三、测定步骤

待测液的制备：称取通过1mm筛孔的风干土样10g于50ml高型烧杯中，加水25ml，枯枝落叶或泥炭层样品称5g，加水50ml。用玻璃棒剧烈搅动1-2min，静置半小时，酸性土用1molL-1氯化钾浸提土壤，室内避免空气中氨或挥发性等的影响。

仪器校正：用与土壤浸提液pH值接近的缓冲液校正仪器，使标准缓冲液的pH值与仪器标度上的pH值相一致。

测定：在与上述相同的条件下，把玻璃电极与甘汞电极插入土壤悬液中，测pH值。每份样品测完后，即用水冲洗电极，并用干滤纸将水吸干。

允许偏差

两次称样平行测定结果允许差为0.1单位；室内严格掌握测定条件和方法时，精密pH 计的允许差可降至0.02单位：

注：

①使用玻璃电极注意事项：a.干放的电极使用前在0-1molL-1盐酸溶液中或水中浸泡12h 以上，使之活化。b.使用时应先轻轻振动电极。使内溶液流入球部分。防止气泡的存在。c、电极球泡部分极易破损，使用时必须仔细。谨慎，最好加用套管保护。d.电极不用时可保存在水中，如长期不用，可放在纸盒内干放。e.玻璃电极表面不能沾有油污，忌用浓硫酸或铬酸洗液清洗玻璃电极表面。不能在强碱及含氟化物的介质中或粘土等胶体体系中停放过久，以免损坏电极或引起电极反应迟钝。

②使用饱和甘汞电极注意事项：a.电极应随时由电极侧口补充饱和氯化钾的内溶液和氯化钾固体，不用时可以存放在饱和氯化钾溶液中或前端用橡皮套套紧干放。b.使用时要将电极倾口的小橡皮塞拔下，让氯化钾溶液维持一定的流速。c.不要长时间浸在被测溶液中，以防流出的氯化钾污染待测溶液。d.不要直接接触能侵蚀汞和甘汞的溶液，如浓度大的S2溶液。此时应改用双液接的盐桥，在外套管内灌注氯化钾溶液。也可用琼脂盐桥，琼脂盐桥的制备：称取优等琼脂3g和氯化钾（分析纯）10g，放于150ml烧瓶中，加水100ml，在水浴上加热溶液，再用滴管将溶化了的琼脂溶液灌注于直径约为4mm的U形管中，中间要没有气泡，两端要灌满，然后浸泡在摩每升氯化钾溶液中。

③测定时注意事项：a. 土壤不要磨得过细，以通过1mm孔径筛为宜。样品不立即测定时，最好贮存于有磨口的标本瓶中，以免受大气中氨和其他挥发性的气体的影响。b. 加水或1.0molL-1氯化钾溶液的平衡时间对测得的土壤pH值是有影响的，且随土壤类型而异。平衡快者，1min即达平衡：慢者可长至1h。一般说来，平衡0.5h是合适的。c. pH玻璃电极插入土壤悬液后应轻微摇动，以除去玻璃表面的水膜，加速平衡，这对于缓冲性弱和pH 较高的土壤尤为重要。d. 饱和甘汞电极最好插在上部清液中，以减少由于土壤悬液影响液接电位而造成的误差。