有机质_碱解氮测定方法.doc

土壤有机质的测定(重铬酸钾容量法)一、目的意义土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源，它还含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质。由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因面使土壤具有保肥力和缓冲性。它还能使土壤疏松和形成结构，从而可改善土壤的物理性状。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此，一般来说，土壤有机质是土壤肥力高低的一个重要指标。二、方法原理在加热的条件下，用过量的重铬酸钾硫酸(K2Cr2O7H2SO4)溶液，来氧化土壤有机质中的碳，Cr2O-27等被还原成Cr+3，剩余的重铬酸钾(K2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO4)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质量。其反应式为：重铬酸钾硫酸溶液与有机质作用：2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应：K2Cr2O7+6FeSO47H2SO4=K2SO4Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O三、主要仪器分析天平(0.0001g)、长条腊光纸、加热板、温度计(0360 )、滴定管(25ml)、吸管(10ml)、三角瓶(150ml)、小漏斗、量筒(100ml)、角匙、滴定台、吸水纸、滴瓶(50ml)、试管夹、吸耳球、试剂瓶(500ml)。四、试剂配置1. 0.136mol/LK2Cr2O7标准溶液。准确称取分析纯重铬酸钾(K2Cr2O7)39.2245g（130度烘干3-4小时）溶于1L蒸馏水，存于试剂瓶中备用。2. H2SO4：浓硫酸(H2SO4, GB625-77，分析纯)。3. 0.2mol/LFeSO4标准溶液。准确称取分析纯硫酸亚铁(FeSO47H2O)56g溶解于蒸馏水中，加浓硫酸5ml，然后加水稀释至1L，此溶液的标准浓度，可以用0.0167mol/L重铬酸钾(K2Cr2O7)标准溶液标定。4. 邻啡罗啉指示剂。称取分析纯邻啡罗啉1.485g，化学纯硫酸亚铁(FeSO47H2O)0.695g，溶于100ml蒸馏水中，贮于棕色滴瓶中(此指示剂以临用时配制为好)。5. SiO2：二氧化硅(SiO2，Q/HG22-562-76，分析纯)，粉末状。五、测定步骤1.在分析天平上准确称取通过100目筛子(0.25mm)的土壤样品0.3g(精确到0.0001g)，用长条腊光纸把称取的样品全部倒入干的150ml三角瓶中，用移液管缓缓准确加入0.136mol/L重铬酸钾溶液5ml，用移液管加入浓硫酸5ml，充分摇匀，然后在三角瓶上加一弯颈小漏斗。2.预先电热板加热至185190，将三角瓶放入其上加热，放入后温度应控制在170180，待试管中液体沸腾发生气泡时开始计时，煮沸5分钟，取出稍冷。3.冷却后用水冲洗弯颈小漏斗，使瓶内总体积在6070ml,保持其中硫酸浓度为11.5mol/l,此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。然后加邻啡罗啉指示剂34滴，用0.2mol/l的标准硫酸亚铁(FeSO4)溶液滴定，溶液由黄色经过绿色、淡绿色突变为棕红色即为终点。4.在测定样品的时每组必须做两个空白试验，取其平均值。用0.5g粉状二氧化硅代替样品，其他过程同上。六、结果计算 C（V0-V）31.7241.110-3 土壤有机质(%)- 100 干土重式中：C0.198mol/LFeSO4标准溶液浓度（0.0167mol/L重铬酸钾(K2Cr2O7)标准溶液标定）。Vo空白滴定用去FeSO4体积(ml);V样品滴定用去FeSO4体积(ml) ;31/4碳原子的摩尔质量(gmo1 -1);10-3将 mL换算为L;1.1氧化校正系数;m风干土样质量(g);1.724土壤有机碳换成土壤有机质的平均换算系数。100土壤中有机质质量分数，%。七、注释1. 含有机质高于50 gkg-1者，称土样0.1 g，含有机质为20 30 gkg-1者，称土样0.3 g，少于20 gkg-1者，称0.5 g以上。由于称样量少，称样时应用减重法以减少称样误差。2. 土壤中氯化物的存在可使结果偏高。因为氯化物也能被重铬酸钾所氧化，因此，盐土中有机质的测定必须防止氯化物的干扰，少量氯可加少量Ag2 SO4，使氯根沉淀下来(生成AgC1)。 Ag2SO4的加入，不仅能沉淀氯化物，而且有促进有机质分解的作用。据研究，当使用Ag2SO4时，校正系数为1.04，不使用Ag2SO4时校正系数为1.1。. Ag2SO4的用量不能太多，约为0.l g，否则生成Ag2Cr207沉淀，影响滴定。在氯离子含量较高时，可用一个氯化物近似校正系数1/12来校正之，土壤含碳量(gkg-1)=未经校正土壤含碳量(gkg-1)-土壤C1含量(gkg-1)/12。此校正系数在C1: C比为5:1以下时适用。3. 对于水稻土、沼泽土和长期渍水的土壤，由于土壤中含有较多的Fe2+、 Mn2+及其它一些还原性物质，它们也消耗K2Cr2O7，可使结果偏高，对这些样品必须在测定前充分风干。一般可把样品磨细后，铺成薄薄一层，在室内通风处风干10天左右即可使全部Fe2+氧化。长期沤水的水稻土，虽经几个月风干处理，样品中仍有亚铁反应，对这种土壤，最好采用铬酸磷酸湿烧测定二氧化碳法。4. 这里为了减少0.4 mo1L -1(1/6 K2Cr2O7-H2SO4溶液的粘滞性带来的操作误差，准确加入0.8000 molL -1(1/6 K2Cr2O7)水溶液5 mL及浓H2SO4 5mI.以代替0.4 molL -1(1/6 K2Cr2O7)溶液l0 mL。以防止由于碳酸钙的分解而引起激烈发泡。5. .最好不采用植物油，因它也可被重铬酸钾氧化，而可能带来误差。而矿物油或石蜡对测定无影响。油浴锅预热温度，当气温很低时应高一些(约200 )。铁丝笼应该有脚，使试管不与油浴锅底部接触。6. 用矿物油虽对测定无影响，但空气污染较为严重，最好采用铝块(有试管孔座的)加热自动控温的方法来代替油浴法。7. 必须在试管内溶液表面开始沸腾才开始计算时间。掌握沸腾的标准尽量一致，然后继续消煮5 min，消煮时间对分析结果有较大的影响，故应尽量记时准确。8. 消煮好的溶液颜色，一般应是黄色或黄中稍带绿色，如果以绿色为主，则说明重铬酸钾用量不足。在滴定时消耗硫酸亚铁量小于空白用量的1/3时，有氧化不完全的可能，应弃去重做。碱解氮的测定（碱解扩散法）一、目的与意义：土壤有效氮包括无机的矿物态氮和部分有机质中易分解的、比较简单有机态氮。它是铵态氮、硝态氮、氨基酸、酞胺和易水解的蛋白质氮的总和，通常也称水解氮。它能反映土壤近期内氮素供应情况。土壤中的有效氮变化较大，测定方法虽多，但迄今尚无一个可通用的方法。目前常用的化学方法有水或盐溶液浸提法和碱水解法等；生物方法有厌气培养法和好气培养法等。二、方法原理在扩散皿中，用1.0 molL -1 NaOH水解土壤，使易水解态氮(潜在有效氮)碱解转化为NH3，NH3扩散后为H3BO3所吸收。H3BO3吸收液中的NH3再用标准酸滴定，由此计算土壤中碱解氮的含量。三、主要仪器扩散皿、半微量滴定管、恒温箱。四、试剂配置1. 1.0 molL -1NaOH溶液。称取NaOH(化学纯)40.0 g溶于水，冷却后稀释至1L。2.甲基红一溴甲酚绿混合指示剂。0.5g溴甲酚绿及0.1g甲基红于玛瑙研钵中研细，溶解于100m L乙醇中，该指示剂贮存期不超过2个月。3. 20 g/L硼酸溶液:20 g硼酸，溶于1L水中，用稀释盐酸或NaOH调节pH至4.5。使用前每100 mL硼酸溶液中加人2 mL甲基红一澳甲酚绿混合指示剂，以稀氢氧化钠或稀盐酸调节溶液至紫红色，此时该溶液的pH为4. 5，即为硼酸指示剂混合液。4. 0. 005 mo1L -1 (1/2H2SO4)标准溶液。量取H2SO4(化学纯)2.83 mL，加蒸馏水稀释至5000 mL, 然后用标准碱或硼酸标定之，此为0.020 mo1L -1 (1/2H2SO4)标准溶液，再将此标准液准确地稀释4倍，即得0.0050 mo1L -1 (1/2H2SO4)标准溶液。 5. 碱性胶液。取阿拉伯胶40. 0 g和水50 mL在烧杯中热温至70-80 ,搅拌促溶，约1 h后放冷。加入甘油20 mL和饱和K2CO3水溶液20 mL，搅拌、放冷。离心除去泡沫和不溶物，清液贮于具塞玻璃瓶中备用。五、操作步骤称取通过18号筛(1 mm)风干土样2.00 g，置于洁净的扩散皿外室，轻轻旋转扩散皿，使土样均匀地铺平。 取硼酸指示剂混合液2 mL放于扩散皿内室，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粘合。再渐渐转开毛玻璃一边，使扩散皿外室露出一条狭缝，迅速加入1.0 molL -1 NaOH溶液10.0 mL，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401 恒温箱中，碱解扩散240.5 h后取出(可以观察到内室应为蓝色)，内室吸收液中的NH3用0.005 molL -1 (1/2H2SO4)标准液滴定，溶液由蓝色变为微红色。在样品测定的同时进行空白试验。六、结果计算碱解氮(N)含量(mgkg -1 )= 式中：c 0.005 molL -1 (1/2H2S04)标准溶液的浓度； V样品滴定时用去0.005 molL -1(1/2H2S04)标准液体积 (ml)； Vo空白试验滴定时用去0.005 molL-1 (1/2H2SO4)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。两次平行测定结果允许绝对相差为5 mgkg -1。七、注释1. 如要配非常准确的0.005 molL -1 (1/2H2SO4)标准液，则可以吸取一定量的NH4+-N标准溶液，在样品测定的同时，用相同条件的扩散法标定。2. 如果要将土壤中NO3 -N包括在内，测定时需加FeSO4.7H20粉，并以Ag2SO4为催化剂，使NO3-N还原为NH3。而FeSO4本身要消耗部分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，慎防污染内室，造成错误。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。（甲基红溴甲酚绿混合指示剂指体积。 即3体积0.1%的溴甲酚绿乙醇溶液与1体积0.2%的甲基红乙醇溶液混合。 0.1%的溴甲酚绿乙醇溶液配制：称取0.10g溴甲酚绿，溶于乙醇，用乙醇稀释至100ml即可。 0.2%的甲基红乙