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土壤阳离子交换量和交换性盐基的测定

时间:2022-04-21      阅读:4193

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一. 原理

土壤阳离子交换量:

用1mol/L乙酸铵溶液(pH7.0)反复处理土壤,使土壤成为铵离子饱和土。过量的乙酸铵用95%乙醇洗去,然后加氧化镁,用定氮蒸馏法进行蒸馏。蒸馏出的氨用硼酸溶液吸收,以标准酸滴定,根据铵离子的量计算土壤阳离子交换量。

土壤交换性盐基(钙、镁、钾、钠):

用土壤阳离子交换量测定时所得到的乙酸铵土壤浸提液,在选定工作条件的原子吸收分光光度计上直接测定;但所用钙、镁、钾、钠标准溶液应用乙酸铵溶液配制,以消除基体效应。用土壤浸出液测定钙、镁时,还应加入释放剂锶、以消除铝、磷和硅对钙、镁测定的干扰。

 

二. 试剂

所有试剂除注明者外,均为分析纯;水均指去离子水。

2.1 1mol/L乙酸铵溶液(pH7.0);称取77.09g乙酸铵,用水溶解并稀释至近1L。必要时用1:1氨水或稀乙酸调节至pH7.0,然后定容至1L。

2.2 95%乙醇溶液(工业用,必须无铵离子)。

2.3 液体石蜡(化学纯)。

2.4 氧化镁:将氧化镁放入镍蒸发皿内,在500~600℃马福炉中灼烧30min,冷却后贮藏在密闭的玻璃器皿中。

2.5 20g/L硼酸溶液:20g硼酸溶于1L无二氧化碳馏水。

2.6 甲基红-溴甲酚绿混合指示剂;将0.0660g 甲基红和0.0990g溴甲酚绿置于玛瑙研钵中,加少量95%乙酸,研磨至指示剂*溶解为止,最后加95%乙醇至100mL。

2.7 0.025mol/L盐酸标准溶液:吸取2mL浓盐酸(p20=1.19g/mL)用水适量稀释,然后加水定容至1L,再用基准无水碳酸钠标定。

2.8 pH10缓冲溶液:67.5g氯化铵溶于无二氧化碳水中,加入新开瓶中浓氨水(p20=1.19g/mL)570mL,用水稀释至1L,贮存于塑料瓶中,并注意防止吸收空气中的二氧化碳。

2.9 K-B指示剂:0.5g酸性铬蓝K和1.0g萘酚绿B(C30H15N3Na3Fe)与100g(经105℃烘干)99.8%氯化钠一同研细磨匀,越细越好,贮于棕色瓶中。

2.10纳氏试剂:134g氢氧化钾,溶于460ml水中;20g碘化钾溶于50ml水中,加入约32g的化个,使溶解至饱和状态;然后将两溶液混合即成。

 

三. 仪器设备

3.1 土壤筛:孔径1mm。

3.2 离心管:100mL。

3.3 天平:感量0.1,0.0001g。

3.4 电动离心机,转速3000~4000r/min。

 

四. 测定步骤

4.1 称取通过1mm筛孔(3.1)的风干土样2.00g,质地较轻的土壤称5.00g,放入100mL,离心管(3.2)中,沿壁加入少量1mol/L乙酸铵溶液(2.1),用橡皮头玻璃棒搅拌土样,使其成为均匀的泥浆状态;再加乙酸铵溶液至总体积约60ml,并充分搅拌均匀,然后用乙酸铵溶液洗净橡皮玻璃棒,溶液收入离心管内。

4.2将离心管(3.2)成对放在粗天平(3.3)的两个托盘上,用乙酸铵溶液(2.1)使之质量平衡。

平衡好的离心管对称放入电动离心机(3.4)中,离心3~5min,转速3000~4000r/min.。

每次离心后的清液收集在250mL,容量瓶中,如此用乙酸铵溶液处理2~3次,直到浸出液中无钙离子反应为止(检查钙离子:取浸出液5ml,放在试管中,加pH10缓冲溶液(2.8)1mL,再加少许K-B指示剂(2.9),如呈蓝色,表示无钙离子;如呈紫红色,表示有钙离子)。

最后用乙酸铵溶液定容,保留离心清液B用于测定交换性盐基。

4.3 往载上的离心管中加入少量95%的乙醇(2.2),用橡皮头玻璃棒搅拌土样,使其成为泥浆状态,再加乙醇约60ml,用橡皮头玻璃棒充分搅拌均匀,以便洗去土粒表面多余的乙酸铵,切不可有小土团存在。

然后将离心管成对放在粗天平的两个托盘上,用乙醇使之质量平衡,定对称放入离心机中,离心3-5min,转速3000~40000r/min,弃去乙醇溶液。如此反复用乙醇洗2~3次,直至最后一次乙醇清液中无铵离子为止(检查铵离子:取乙醇清液一滴,放在白瓷比色板中,立即加一滴纳氏试剂(2.10),如无黄色,表示无铵离子)。

4.4 洗去多余的铵离子后,先用水冲洗离心管外壁,再往离心管中加入少量水,并搅拌成糊状,再用水将泥浆洗入凯氏瓶中,并用橡皮头玻璃棒洗离心管内壁,使全部土样转入凯氏瓶中,洗入水的体积应控制在50~80mL。

蒸馏前往凯氏瓶内加入数滴液体石蜡(2.3)和1g左右氧化镁(2.4)。

立即把凯氏瓶装在蒸馏装置上。

4.5 将盛有20mL的20g/L硼酸溶液(2.5)和3滴混合指示剂(2.6)的接收瓶,放入蒸馏装置中进行蒸馏;待蒸馏体积达到80mL后,取下接收瓶,用0.025mol/L盐酸标准溶液(2.7)滴定,并记录用量。

每份土样作不少于两次的平行测定。同时做空白试验。

 

五 分析结果的表述

5.1 计算方法和公式

土壤阳离子交换量以cmol/kg(+)表示,按烘干土重计算,由式(1)给出:

土壤阳离子交换量=……………………(1)

式中:

c:盐酸标准溶液的浓度,mol/L;

V:盐酸标准溶液的消耗体积,mL;

V0-空白试验盐酸标准溶液的消耗体积,ml;

m:风干土样的质量,g;

H:风干土样的含水分率。

用平行测定结果的算术平均值表示,保留小数点后两位。

5.2 重复性

两次测定结果的允许差,当测定值在30cmol/kg以上时,其相对差不得大于3%;在10~30cmol/kg时,不得大于5%;小于10cmol/kg时,不得大于10%。


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