一、目的要求
土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标,对了解土壤肥力状况,进行培肥、改土有一定的指导意义。
通过实验了解土壤有机质测定原理,初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理
在加热条件下,用稍过量得尺度重铬酸钾—硫酸溶液,氧化土壤有机碳,剩余的重铬酸钾用尺度硫酸亚铁(或硫酸亚铁铵)滴定,由所消耗尺度硫酸亚铁的量计算出有机碳量,从而推算出有机质的含量,其反应式如下:
2K2Cr2O7+3C+8H2SO4→K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→K2SO4+
Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O
用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O72时,以邻啡罗啉(C2H8N2)为氧化还原指示剂,在滴定过程中指示剂的变色过程如下:开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主,此时指示剂在氧化条件下,呈淡蓝色,被重铬酸钾的橙色掩盖,滴定时溶液逐渐呈绿色(Cr3+),至接近终点时变成灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时,溶液则酿成棕红色,暗示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具
硬质试管(18mm×180mm)、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计(0~200℃)、分析天平(感量0.0001g)、滴定管(25ml)、移液管(5ml)、漏斗(3~4cm),三角瓶(250ml)、量筒(10ml,100ml)、草纸或卫生纸。
2. 试剂配制
1.0.1333mol/L重铬酸钾尺度溶液 称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中,需要时可加热溶解,冷却后架蒸馏水定容到1000ml,摇匀备用。
2.0.2mol/L硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)或硫酸亚铁铵溶液 称取化学纯硫酸亚铁55.60g或硫酸亚铁铵78.43g,溶于蒸馏水中,加6mol/L H2SO41.5ml,再加蒸馏水定容到1000ml备用。
3.硫酸亚铁溶液的标定 准确吸取3份0.1333mol/L K2Cr2O7尺度溶液各5.0ml于250ml三角瓶中,各加5ml6mol/L H2SO4和15ml蒸馏水,再加入邻啡罗啉指示剂3~5滴,摇匀,然后用0.2mol/LFeSO4溶液滴定至棕红色为止,其浓度计算为:
c=
式中:c——暗示硫酸亚铁溶液摩尔浓度(mol/L); V——滴定用去硫酸亚铁的体积(mol);
6——6mol FeSO4与1mol K2Cr2O7完全反应的摩尔系数比值。 4.邻啡罗啉指示剂 称取化学纯硫酸亚铁0.659g和分析纯邻啡罗啉1.485g溶于100ml蒸馏水中,贮于众色滴瓶中备用。 5.石蜡 (固体)或磷酸或植物油2.5kg。
6.6mol/L硫酸溶液 在两体积水中加入一体积浓硫酸。 7.浓H2SO4 化学纯,密度1.84。 四、操纵步调
1. 准确称取通过60号筛的风干土样0.1000~0.5000g(程量多少依有机含量而定),放入干燥硬质试管中,用移液管准确加入0.1333mol/L重铬酸钾溶液5.00ml,再用量筒加入浓硫酸5ml,小心摇动。
2. 将试管拔出铁丝笼内,放入预先加热至185~190℃间的油浴锅中,此时温度控制在170~180℃之间,自试管内大量出现气泡时开始计时,坚持溶液沸腾5min,取出铁丝笼,代试管稍冷却后,用草纸擦拭干净使馆外部油液,放凉。
3. 经冷却后,将试管内容物洗入250ml的三角瓶中,使溶液的总体积达60~80ml ,酸度为2~3mol/L,加入邻啡罗啉指示剂3~5滴摇匀。
4. 用尺度的硫酸亚铁溶液滴定,溶液颜色由橙色(或黄绿色)经绿色、灰绿色变到棕红色即为终点。
5. 在滴定样品的同时,必须做两个空白试验。取其平均值,空白试验用石英砂或灼烧的土代替土样,其余操纵相同。 五、结果计算
有机质=
式中:c——暗示硫酸亚铁消耗摩尔浓度(mol/L);
V0——空白试验消耗得硫酸亚铁溶液的体积(ml); V——滴定待测土样消耗的硫酸亚铁的体积(ml); 0.003——1/4mmol碳的克数;
10172——由土壤有机碳换算成有机质的换算系数; 1.1——校正系数(用此法氧化率为90%)。
六、注意事项
1. 土壤有机质含量为7%—15%时,可称取0.1000g;2%—4%时可称取0.3000g;少于2%时的,称取0.5000g以上。
2. 消煮时计时要准确,因为对分析结果的准确有较大的影响。 3. 对含氮化物多的土壤样品,应加入0.1mol/L左右的硫酸银,
以消除氯化物的干扰。
4. 测定石灰性土样时,必须徐徐加入浓硫酸,以防止由碳酸钙分解是激烈发泡而引起飞溅损失样品。
5. 在测定还原性强的水稻土时,把已磨细的样品,摊成.堡层风干十余天,使还原性物质充分氧化后,再测定。
6. 烧煮完毕后,溶液的颜色为橙黄色或黄绿色。若是以绿色为主,说明重铬酸钾用量缺乏,在滴定时,消耗硫酸亚铁量小于空白1/3时,均应弃去重做,因为没有氧化完全。
7. 土壤样品中存留植物根、茎、叶等有机物时,必须用尖头镊子挑选干净。
8. 油浴时,最好选用磷酸代替植物油,他易于洗涤,污染少,同时,也便于观察。
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