土壤有机质测定〔100个样品不重复需重铬酸钾39.2250g、FeSO4·7H2O 200g、邻菲罗啉3g、H2SO4600mL〕一、土壤有机质测定土壤的有机质含量通常作为土壤肥力水平上下的一个重要指标它不仅是土壤各种养分特别是氮、磷的重要来源,并对土壤理化性质如构造性、保肥性和缓冲性等有着积极的影响测定土壤有机质的方法很多本实验用重铬酸钾容量法1、 方法原理:在170—180℃条件下,用过量的标准重铬酸钾的硫酸溶液氧化土壤有机质(碳),剩余的重铬酸钾以硫酸亚铁溶液滴定,从所消耗的重铬酸钾量计算有机质含量测定过程的化学反响式如下: 2K2Cr207+3C+8H2S04——→2K2S04+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H20 K2Cr207+6FeSO4+7H2S04——→K2S04+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H202、操作步骤(1)准确称取通过0.25mm筛孔的风干土样克,倒入枯燥硬质玻璃试管中,参加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,以冷凝蒸出的水汽试管插入铁丝笼中。
2)预先将热浴锅(石蜡或磷酸)加热到180—185℃,将插有试管的铁丝笼放入热浴锅中加热,待试管溶液沸腾时计时,煮沸5分钟,取出试管,稍冷,擦去试管外部油液消煮过程中,热浴锅温度应保持在170—180℃ (3)冷却后,将试管溶液小心倾入250毫升三角瓶中,并用蒸馏水冲洗试管壁和小漏斗,洗入液的总体积应控制在50毫升左右,然后参加邻啡罗林指示剂3滴,用0.1molL-1FeS04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(即上述铁丝笼中)样品时,以灼烧过的土壤代替土样作二个空白试验3、结果计算土壤有机质(%)=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被反响中电子得失数4除得0.003;1.724———有机质含碳量平均为58%有机碳转化为有机质的系数100/58≈1.724;1.1———校正系数 4、药品配制 (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。
〔100个样品不重复,加空白约需要600L溶液,需重铬酸钾39.2250g〕(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〔需FeSO4·7H2O 200g〕(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+〔邻菲罗啉约需3g〕(4)浓H2SO4〔需H2SO4600mL〕 5、本卷须知 (1)含有机质5%者,称土样0.1克,含有机质2~3%者,称土样0.3克,少于2%者,称土样0.5克以上假设待测土壤有机质含量大于15%,氧化不完全,不能得到准确结果因此,应用固体稀释法进展弥补方法是:将0.1克土样与0.9克高温灼烧已除去有机质的土壤混合均匀,再进展有机质测定,按取样十分之一计算结果〔2〕测定石灰性土壤样品时,必须慢慢参加浓H2SO4,以防止由于CaCO3分解而引起的剧烈发泡〔3〕消煮时间对测定结果影响极大,应严格控制试管或烘箱中三角瓶溶液沸腾时间为5分钟。
〔4〕消煮的溶液颜色,一般应是黄色或黄中稍带绿色如以绿色为主,说明重铬酸钾用量缺乏假设滴定时消耗的硫酸亚铁量小于空白用量的三分之一,可能氧化不完全,应减少土样重作土壤碱解氮的测量〔碱解扩散法〕〔NaOH 40g、H3BO320g、溴甲酚绿0.5g、甲基红0.1g、浓H2SO4 10mL、阿拉伯胶40.0g、甘油20mL、K2CO350g〕1.方法原理在扩散皿中,用1.0mol·L-1NaOH水解土壤,使易水解态氮碱解转化为NH3,NH3扩散后为H3BO3所吸收H3BO3吸收NH3再用标准酸滴定,由此计算土壤中碱解氮的含量2.主要仪器扩散皿、半微量滴定管、恒温箱3.试剂〔1〕1.0mol·L-1NaOH溶液称取NaOH40.0g溶于水,冷却后稀释至1L〔NaOH 40g〕〔2〕20g·L-1H3BO3—指示剂溶液20gH3BO3溶于1L水中,每升H3BO3溶液中参加甲基红—溴甲酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红色,此时该溶液的pH为4.8甲基红—溴甲酚绿混合指示剂:0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红溶于100mL乙醇中注:指示剂使用前与硼酸混合,此试剂宜现配,不易久放〔20gH3BO3溴甲酚绿0.5g、甲基红0.1g〕〔3〕0.005mol·L-1〔1/2H2SO4〕标准溶液。
量取H2SO42.83mL,加蒸馏水稀释至5000mL,然后用标准碱或硼酸标定之,此为0.0200mol·L-1〔1/2H2SO4〕标准溶液,再将此标准溶液准确地稀释4倍,即为0.0050mol·L-1〔1/2H2SO4〕标准液〔浓H2SO4 10mL〕〔4〕碱性胶液取阿拉伯胶40.0g和水50mL在烧杯中热温至70~80℃,搅拌促溶,约1h后放冷参加甘油20mL和饱和K2CO3水溶液20mL,搅拌、放冷离心除去泡沫和不溶物,清液贮于具塞玻瓶中备用〔阿拉伯胶40.0g、甘油20mL、K2CO350g〕〔5〕FeSO4·7H2O粉末将FeSO4·7H2O磨细,装入密闭瓶中,存于阴凉处〔6〕Ag2SO4饱和溶液存于避光处4.操作步骤称取通过18号筛风干土样2.00g,置于干净的扩散皿外室,轻轻旋转扩散皿,使土样均匀地铺平取H3BO3—指示剂溶液2mL放于扩散皿室,然后在扩散皿外室边缘涂碱性胶液,盖上毛玻璃,旋转数次,使皿边与毛玻璃完全黏合再渐渐转10.0mL,立即盖严,轻轻旋转扩散皿,让碱溶液盖住所有土壤再用橡皮筋圈紧,使毛玻璃固定随后小心平放在40±1℃恒温箱中,碱解扩散24±0.5h后取出〔可以观察到室应为蓝色〕室吸收液中的NH3用0.005mol·L-1标准液滴定。
在样品滴定的同时进展空白试验,校正试剂和滴定误差5.结果计算碱解氮含量〔mg·kg-1〕=式中:c—0.005mol·L-1标准溶液的浓度〔mol·L-1〕 V—样品滴定时用去0.005mol·L-1标准液体积〔mL〕 V0—空白试验滴定时用去0.005mol·L-1标准液体积〔mL〕 14.0—氮原子的摩尔质量〔g·mol-1〕 m—样品质量〔g〕 103—换算系数6.本卷须知〔1〕如果要配制非常准确的0.005mol·L-11/2H2SO4标准液,则可以吸取一定的NH4+——N标准溶液,在样品测定的同时,用一样条件的扩散法标定〔2〕如果要将土壤中NO3-——N包括在,测定时需加FeSO4·7H20粉,并以Ag2SO4为催化剂,使NO3-——N复原为NH3而FeSO4本身要消耗局部NaOH,所以测定时所用NaOH溶液的浓度须提高3)由于胶液的碱性很强,在涂胶液和洗涤扩散皿时,必须特别细心,慎防污染室,造成污染〔4〕滴定时要用小玻璃棒小心搅动吸收液,切不可摇动扩散皿土壤速效磷的测定〔0.5mol·L-1NaHCO3法〕〔NaHCO3300g、NaOH 20g、无磷活性炭600g、酒石酸氧锑钾溶液 5g、钼酸铵30g、浓H2SO4200mL、左旋抗坏血酸 5g、KH2PO45g〕1.方法原理由于碳酸根的同离子效应,碳酸盐的碱溶液降低碳酸钙的溶解度,也就降低了溶液中钙的溶度,这样就有利于磷酸钙盐的提取。
同时由于碳酸盐的碱溶液,也降低了铝和铁离子的活性,有利于磷酸铝和磷酸铁的提取此外,碳酸氢钠碱溶液中存在着OH-、HCO3-、CO32-等阴离子,有利于吸附态磷的置换2.主要仪器往复振荡机、分光光度计或比色计3.试剂〔1〕0.5mol·L-1NaHCO3浸提液溶解NaHCO342.0g于800mL水中,以0.5mol·L-1NaOH溶液调节浸提液的pH至8.5此溶液曝于空气中可因失去CO2而使pH增高,可于液面加一层矿物油保存之此溶液贮存于塑料瓶中比在玻璃瓶中容易保存,假设贮存超过 1个月,应检查pH值是否改变〔NaHCO3300g、NaOH 20g〕〔2〕无磷活性炭活性炭常含有磷,应做空白试验,检验有无磷存在如含磷较多,须先用2mol·L-1HCl浸泡过夜,用蒸馏水冲洗屡次后,再用0.5mol·L-1NaHCO3浸泡过夜,在平瓷漏斗上抽气过滤,每次用少量蒸馏水淋洗屡次,并检查到无磷为止如含磷较少,则直接用NaHCO3处理即可〔无磷活性炭600g〕〔3〕钼锑抗试剂A.5g·L-1酒石酸氧锑钾溶液:取酒石酸氧锑钾0.5g,溶解于100mL水中B.钼酸铵—硫酸溶液:称取钼酸铵10g,溶于420mL水中,缓慢地参加153mL浓H2SO4,变加边搅拌。
再将上诉A溶液参加到B溶液中,最后加水至1L充分摇匀,贮于棕色瓶中,此为钼锑混合液〔酒石酸氧锑钾溶液 5g、钼酸铵30g、浓H2SO4200mL〕临用前〔当天〕,称取左旋抗坏血酸1.5g,溶于100mL钼锑混合液中,摇匀,此即为钼锑抗试剂,有效期为24h〔左旋抗坏血酸 5g〕〔4〕磷标准溶液准确称取在105℃烘箱中烘干的KH2PO40.2195g,溶解在400mL水中,加浓H2SO45mL,转入1L容量瓶中,加水至刻度此溶液为50μg·mL-1P标准溶液吸取上升磷标准溶液25mL,稀释至250mL,即为5μg·mL-1P标准溶液〔KH2PO45g〕4.步骤称取通过20目筛子的风干土样2.5g〔准确到0.001g〕于150ml三角瓶中,参加0.5mol·L-1NaHCO3溶液50mL,再加一勺无磷活性炭,紧塞瓶塞,在振荡机上震荡30min,立即用无磷滤纸过滤,滤液承接于100mL三角瓶中,吸取滤液10mL于150mL三角瓶中,再用滴定管准确参加蒸馏水35mL,然后移液管参加钼锑抗试剂5mL,摇匀,放置30min后,用880nm或700nm波长进展比色以空白液的吸收值为0,读出待测液的吸收值。
标准曲线绘制:分别准确吸取5μg·mL-1P标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于150mL三角瓶中,再参加0.5mol·L-1NaHCO310mL,准确参加使各瓶的总体积到达45mL,摇匀;最后参加钼锑抗试剂5mL,混匀显色同待测液一样进展比色,绘成标准曲线最后溶液中磷的浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5μg·mL-1P5.计算土壤中速效磷含量(mg·kg-1) =式中:ρ——从工作曲线上查得磷的质量浓度〔µg·mL-1〕 V——显色时溶液定容的体积〔mL〕ts——为分取倍数;〔即浸提液总体积与显色对吸取浸提液体积之比〕m——风干土质量〔g〕 103——将µg换算成的mgk——将风干土换算成烘干土质量的系数 1000——换算。