土壤样品检测方法.doc
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1、土壤PH的测定电位法 1、方法提要采用电位法测定土壤PH是将PH玻璃电极和甘汞电极(或复合电板)插入土壤悬液或浸出液中构成一原电池,测定其电动势值,再换算成PH值。在酸度计上测定,经过标准溶液定值后则可直接读数取PH。水土比例对PH值影响较大,尤其对于石灰性土壤稀释效应的影响更为显著。以采取较小水土比为宜,本方法规定水土比为2.5:1。同时酸性土壤除测定水浸土壤PH值外,还应测定盐浸PH值,即以1molL-1KCl溶液浸取土壤H+后用电位法测定。2、适用范围本方法适用于各类土壤PH值的测定。3、主要仪器设备3.1酸度计(精确到0.01PH单位):有温度补偿功能;3.2PH玻璃电级;3.3饱和甘
2、汞电极(或复合电极),当PH大于10,须用专用电极; 3.4搅拌器。4、试剂4.1去除CO2的水:煮沸10min后加盖冷却,立即使用;4.2氯化钾溶液c(KCL)=1molL-1:称取74.6g KCl溶于800mL水中,用稀氢氧化钾和稀盐酸调节溶液PH为5.56.0,稀释至1L;4.3PH4.01(25)标准缓冲溶液:称取经110120烘干23h的邻苯二甲酸氢钾10.21 g溶于水,移入1L容量瓶中,用水定容,贮于聚乙烯瓶;4.4PH6.87(25)标准缓冲溶液:称取经110130烘干23h的磷酸氢二钠3.533 g和磷酸二氢钾3.388 g溶于水,移入1L容量瓶中,用水定容,贮于聚乙烯瓶;
3、4.5PH9.18 (25)标准缓冲溶液:称取经平衡处理的硼砂(Na2B4O710H2O)3.800g溶于无CO2的水中,移入1L容量瓶中,用水定容,贮于聚乙烯瓶;硼砂的平衡处理:将硼砂放在盛有蔗糖和食盐饱和水溶液的干燥器内平衡两昼夜。5、分析步骤5.1仪器校准各种PH计和电位计的使用方法不尽一致,电极的处理和仪器的使用按仪器说明书进行。将待测液与标准缓冲溶液调到同一温度,并将温度补偿器调到该温度值。用标准缓冲溶液校正仪器时,先将电极插入与所测试样PH值相差不超过2个PH单位的标准缓冲溶液,启动读数开关,调节定位器使读数刚好为标准液的PH值,反复几次至读数稳定。取出电极洗净,用滤纸条吸干水分,
4、再插入第二个标准缓冲溶液中,两标准液这间允许偏差0.1PH单位,如超过则应检查仪器电极或标准液是否有问题。仪器校准无误后,方可用于样品测定。5.2土壤水浸液PH的测定称取通过2mm孔径筛的风干土壤10.0g于50mL高型烧杯中,加25mL去除CO2的水或KCl溶液,以搅拌器搅拌1min,使土粒充分分散,放置30min后进行测定。将电极插入待测液中(注意玻璃电极球泡下部位于土液界面处,甘汞电极插入上部清液),轻轻摇动烧杯以除去电极上的水膜,促使其快速平衡,静置片刻,按下读数开关,待读数稳定(在5秒内PH值变化不超过0.02)时记下PH值。放开读数开关,取出电极,以水洗涤,用滤纸条吸干水分后即可进
5、行第二个样品的测定。每测5-6个样品后需用标准液检查定位。5.3土壤氯化钾盐浸提液PH的测定当土壤水浸PH值7时,应测定土壤盐浸提液PH值。测定方法除用1 molL-1氯化钾溶液代替无CO2水以外,其它测定步骤与水浸PH测定相同。6、结果计算用酸度计测定PH时,直接读取PH值,不需计算,结果表示至一位小数,并标明浸提剂的种类。7、精密度平行测定结果允许绝对相差:中性、酸性土壤0.1PH单位,碱性土壤0.2PH单位。8、注释长时间存放不用的玻璃电极需要在水中浸泡24h,使之活化后才能进行正常反应。暂时不用的可浸泡在水中,长期不用时,应干燥保存。玻璃电极表面受到污染时,需进行处理。甘汞电极腔内要充
6、满饱和氯化钾溶液,在室温下应有少许氯化钾结晶存在,但氯化钾结晶不宜过多,以防堵塞电极与被测溶液的通路。玻璃电极的内电极与球泡之间、甘汞电极内电极和陶瓷芯之间不得有气泡。电极在悬液中所处的位置对测定结果有影响,要求将甘汞电极插入上部清液中,尽量避免与泥浆接触,以减少甘汞电极液接电位的影响。PH读数时摇动烧杯会使读数偏低,应在摇动后稍加静止再读数。操作过程中避免酸碱蒸汽侵入。标准缓冲溶液在室温下一般可保存1-2个月,在4冰箱中可延长保存期限。用过的标准缓冲溶液不要倒回原液中混存,发现浑浊、沉淀,就不能再使用。温度影响电极电位和水的电离平衡,温度补偿器、标准缓冲溶液、待测液温度要一致。标准缓冲溶液P
7、H值随温度稍有变化,校准仪器时可参照下表。标准缓冲溶液在不同温度下的变化PH值标准缓冲溶液4.01标准缓冲溶液6.87标准缓冲溶液9.18051015202530353840454.0033.9993.9983.9994.0024.0084.0154.0244.0304.0354.0476.9846.9516.9236.9006.8816.8656.8536.8446.8406.8386.8349.4649.3959.3329.2769.2259.1809.1399.1029.0819.0689.038依照仪器使用说明书,至少使用两种PH标准缓冲溶液进行PH计的校正。测定批量样品时,最好按土壤
8、类型等将PH值相差大的样品分开测定,可避免因电极响应迟钝而造成的测定误差。如果复合电极质量不稳定,会导致读数稳定时间延长,因此,测试期间应经常检查复合电极是否正常。测量时土壤悬浮液的温度与标准缓冲溶液的温度之差不应超过1。土 壤 交 换 性 酸 的 测 定氯化钾交换中和滴定法 1、方法提要用1 molL-1氯化钾溶液淋洗土壤时,土壤永久负电荷引起的酸度(无机胶体吸附的H+和Al3+)被K+交换进入溶液,用氢氧化钠标准溶液直接滴定浸出液所得结果为交换性酸总量。另取一份浸出液,加入足量的氟化钠溶液,使Al3+形成铬离子,防止其水解,再用氢氧化钠标准溶液滴定,所得结果为交换性H+,两者之差为交换性A
9、l3+。2、适用范围本方法适用于酸性土壤交换性酸的测定。3、主要仪器设备半微量碱式滴定管:10 mL。4、试剂4.1氯化钾溶液c(KCl)=1molL-1:称取74 .6g氯化钾溶于800mL水中,用稀氢氧化钾和稀盐酸调节溶液PH为5.56.0,稀释至1L;4.2氟化钠溶液(NaF)=35gL-1:称取氟化钠3.5g溶于800mL无CO2水中,以酚酞为指示剂,用稀氢氧化钠溶液或稀盐酸溶液调节到微红色(PH8.3),再稀释至100mL,存于聚乙烯瓶; 4.3氢氧化钠标准溶液c(NaOH)=0.02molL-1:称取NaOH约0.8g,溶于1000mL无CO2水中,用邻苯二甲酸氢钾标定浓度;4.4
10、酚酞指示剂(5 gL-1):称取0.5g酚酞溶于95%乙醇并以其稀释至100mL;4.5 1+3盐酸溶液;4.6硫氰化钾水溶液(KSCN)=10gL-1:称取1g硫氰化钾溶于100mL水中。5、分析步骤称取过2mm孔径筛的风干试样5.00g放在已铺好滤纸的漏斗内,用1molL-1氯化钾溶液少量多次地淋洗,滤液承接在250mL容量瓶中,至近刻度,用1molL-1氯化钾溶液定容。吸取滤液100mL于250mL三角瓶中,煮沸5min,赶走CO2,加入酚酞指示剂5滴,趁热用0.02molL-1氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。记下氢氧化钠用量(V1)。另取一份100mL滤液于250mL三角瓶中,煮沸5 m
11、in,趁热加入约1mL氟化钠溶液,冷却后加入酚酞指示剂5滴,用0.02 molL-1氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。记下氢氧化钠用量(V2)。同上步骤做空白试验,分别记下氢氧化钠用量(V0和V0)。滤液中有较多的Fe3+时会使结果偏高。检查Fe3+的方法是:取少量滤液于白磁板上,加1滴1+3盐酸酸化,再加1滴1%硫氰化钾溶液,如呈明显红色,说明Fe3+含量高,应用比色法测定铁后,从交换性酸结果中扣除。6、结果计算交换性酸总量:cmol(H+Al3+)kg-1=1000交换性氢(H+),cmol(H+)kg-1=1000交换性铝(Al3+),cmol(Al3+)kg-1=交换性酸总量-交换性氢量式
12、中:c氢氧化钠标准溶液浓度,molL-1; m风干试样质量,g; D分取倍数,250/100=2.5 平行测定结果用算术平均值表示,保留小数点后二位。7、精密度平行测定结果允许绝对相差0.05 cmolkg-1。8、注释淋洗样品时应从滤纸上缘开始,少量多次,每次加入氯化钾溶液必须待漏斗中的溶液滤干或接近滤干时再加。淋洗时间不宜过长,洗至近250mL即可。若淋洗体积过大或时间过长,有可能把部分水解酸洗出。氟化钠的用量不是固定的,应根据计算决定:NaF溶液加入量,mL=式中:V1滴定交换性酸总量时所耗氢氧化钠标准溶液体积,mL; c氢氧化钠标准溶液的浓度,molL-1; 0.83氟化钠溶液相应的摩
13、尔浓度,molL-1; 3Al3+的摩尔数与Al3+摩尔数的因数; 6Al F63-络离子中Al与F的比。石 灰 需 要 量 的 测 定氯化钙交换中和滴定法1、方法提要用氯化钙溶液交换出土壤胶体上吸附的氢离子和铝离子,然后用氢氧化钙标准溶液滴定其酸度,用酸度计指示终点。根据氢氧化钙的用量计算石灰需要量。2、适用范围本方法适用于酸性土壤石灰需要量的测定。3、主要仪器设备3.1电位滴定计或酸度计;3.2pH玻璃电极;3.3饱和甘汞电极。4、试剂4.1氯化钙溶液c(CaCl2)=0.2molL-1:称取44g氯化钙(CaCl26H2O)溶于水中,稀释至1L,然后用氢氧化钙溶液或稀盐酸(0.1molL
14、1)调节到pH7.0(用pH计测量);4.2氢氧化钙标准溶液c(Ca(OH)2)=0.03 molL-1:称取4g经920灼烧30min的氧化钙(CaO)溶于200mL无CO2的水中,搅拌后放置澄清,倾出上部清液于试剂瓶中,用装有苏打石灰管及虹吸管的橡皮塞塞紧,用邻苯二甲酸氢钾或盐酸标准溶液标定其浓度。5、操作步骤称取过2mm孔径筛的风干试样10.00g于100mL烧杯中,加入氯化钙溶液,在磁力搅拌器上充分搅拌1min,插入pH玻璃电极和饱和甘汞电极,边搅拌边用氢氧化钙标准溶液滴定,直到酸度计(或电位计)上的指针指在pH7.0时为终点,记录消耗的氢氧化钙标准溶液毫升数。6、结果计算石灰需要量
15、以中和每公顷耕层土壤(200260万kg)需要用氧化钙(即生石灰,CaO)的kg数计算。但考虑到实验室测定条件与田间实际情况的差异,通过校正系数加以校正。石灰需用量,CaO kghm-2=0.0282600000式中:c滴定用氢氧化钙标准溶液的浓度,molL-1; V滴定样品时用去氢氧化钙标准溶液的体积,mL; m风干试样质量,g; 0.028氧化钙(CaO)的摩尔质量,kgmol-1; 2600000每公顷(hm2)耕层(20cm)土壤的质量,kg; 实验室测定条件与田间施用情况差异的校正系数。土壤阳离子交换量的测定A EDTA乙酸铵盐交换法1、方法提要用0.005 molL-1EDTA与1
16、 molL-1乙酸铵的混合液作为交换提取剂,在适宜的PH条件下(酸性、中性土壤用PH7.0,石灰性土壤用PH8.5),与土壤吸收性复合体的Ca2+、Mg2+、Al3+等交换,在瞬间形成解离度很小而稳定性大的络合物,且不会破坏土壤胶体。由于NH4+的存在,交换性H+、K+、Na+也能交换完全,形成铵质土。通过使用95%乙醇洗去过剩铵盐,以蒸馏法蒸馏,用标准酸溶液滴定氨量,即可计算出土壤阳离子交换量。2、适用范围本方法适用于各类土壤中阳离子交换量的测定。3、主要仪器设备3.1电动离心机:转速30005000r/min;3.2离心管:100mL;3.3定氮仪;3.4消化管(与定氮仪配套)。4、试剂4
17、1 0.005 molL-1EDTA与1 molL-1乙酸铵的混合液:称取77.09g乙酸铵及1.461g乙二胺四乙酸,加水溶解后稀释至900mL左右,以1:1氨水和稀乙酸调至PH至7.0(用于酸性和中性土壤的提取)或PH8.5(用于石灰性土壤的提取),转移至1000mL容量瓶中,定容;4.2 95%乙醇(须无铵离子);4.3硼酸溶液(H3BO3)=20gL-1:称取20.00g硼酸,溶于近1L水中。用稀盐酸或稀氢氧化钠调节PH至4.5,转移至1000mL容量瓶中,定容;4.4氧化镁:将氧化镁在高温电炉中经600灼烧0.5h,冷却后贮存于密闭的玻璃瓶中;4.5盐酸标准溶液c(HCl)=0.0
18、5 molL-1:吸取浓盐酸4.17mL稀释至1L,充分摇匀后参照有关标准用无水碳酸钠进行标定;4.6 PH10缓冲溶液:称取氯化铵33.75g溶于无CO2水中,加新开瓶的浓氨水(化学纯,密度0.90)285mL,用水稀释至500mL;4.7钙镁混合指示剂:称取0.5g酸性铬蓝K与1.0g萘酚绿B,加100g氯化钠,在玛瑙研钵中充分研磨混匀,贮于棕色瓶中备用;4.8甲基红溴甲酚绿混合指示:称取0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红于玛瑙研钵中,加入少量95%乙醇,研磨至指示剂全部溶解后,加95%乙醇至100mL;4.9纳氏试剂:称取10.0g碘化钾溶于5mL水中,另称取3.5g二氯化汞溶于20mL水
19、中(加热溶解),将二氯化汞溶液慢慢地倒入碘化钾溶液中,边加边搅拌,直至出现微红色的少量沉淀为止。然后加70mL30%氢氧化钾溶液,并搅拌均匀,再滴加二氯化汞溶液至出现红色沉淀为止。搅匀,静置过夜,倾出清液贮于棕色瓶中,放置暗处保存。5、分析步骤5.1称取通过2mm孔径筛的风干试样2g(精确至0.01g),放入100mL离心管中,加入少量EDTA乙酸铵混合液,用橡皮头玻璃棒搅拌样品,使成为均匀泥浆状,再加混合液使总体积达80mL左右,搅拌12min,然后洗净橡皮头玻璃棒。5.2将离心管成对地放在粗天平两盘上,加入EDTA乙酸混合液使之平衡,再对称地放入离心机中,以3000r/min转速离心35m
20、in,弃去离心管中清液。如酸性、中性土壤需要测定盐基组成时,则将离心后的清液收集于100mL容量瓶中,用混合液提取剂定容至刻度,作为交换性钾、钠、钙、镁的待测液。5.3向载有样品的离心管中加入少量95%乙醇,用橡皮头玻璃棒充分搅拌,使土样成均匀泥浆状,再加95%乙醇约60mL,用橡皮头玻璃棒充分搅匀,将离心管成对地放于粗天平两盘上,加乙醇使之平衡,再对称了放入离心机中以300r/min转速离心35min,弃去乙醇清液,如此反复34次,洗至无铵离子为止(以纳氏试剂检查)。5.4向管内加入少量水,用橡皮头玻璃棒将铵离子饱和土搅拌成糊状,并无损洗入消化管中,洗入体积控制在60mL左右。在蒸馏前向管内
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