土壤有机质的测定-油浴加热重铬酸钾氧化法

土壤有机质的测定土壤有机质的测定 油浴加热重铬酸钾氧化油浴加热重铬酸钾氧化 容量法容量法 1 方法提要 方法提要 在加热条件下 用过量的重铬酸钾 硫酸溶液氧化土 壤有机碳 多余的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液滴定 以样品和空白消耗重铬酸钾的差值计算出有机碳量 因本 方法与干烧法对比只能氧化 90 的有机碳 因此 将测得 的有机碳乘以校正系数 1 1 再乘以常数 1 724 按土壤有机 质平均含碳 58 计算 即为土壤有机质含量 2 适用范围 适用范围 本方法适用于有机质含量低于 150g kg 1的土壤有机质 的测定 3 主要仪器设备 主要仪器设备 3 1 油浴锅 用紫铜皮做成或用高度约 20cm 26cm 的不 锈钢锅代替 内装固体石蜡 工业用 3 2 硬质试管 18 25mm 200mm 3 3 铁丝笼 大小和形状与油浴锅配套 内有若干小格 每格内可插入一支试管 3 4 滴定管 10 00 25 00mL 3 5 温度计 300 3 6 电炉 1000W 4 试剂 试剂 4 1 重铬酸钾 硫酸溶液 c 1 6K2Cr2O7 0 4mol L 1 称取 40 0g 重铬酸钾溶于 600 800mL 水中 用滤纸过滤到 1L 量筒内 用水洗涤滤纸 并加水至 1L 将此溶液转移至 3L 大烧杯中 另取 1L 密度为 1 84 的浓硫酸 慢慢地倒入 重铬酸钾水溶液中 不断搅动 为避免溶液急剧升温 每 加约 100mL 浓硫酸后可稍停片刻 并把大烧杯放在盛有冷 水的大塑料盆内冷却 当溶液温度降到不烫手时再加另一 份浓硫酸 直到全部加完为止 4 2 重铬酸钾标准溶液 c 1 6K2Cr2O7 0 2000mol L 1 准确称取 130 烘 2 3 小时的重铬酸钾 优级纯 9 807g 先 用少量水溶解 然后无损地移入 1000mL 容量瓶中 加水定 容 4 3 0 2mL L 1硫酸亚铁铵溶液 称取硫酸亚铁铵 Fe NH4 2 SO4 2 6H2O 78 4g 溶解于 600mL 800mL 水中 加浓硫酸 20mL 搅拌均匀 加水定容至 1000mL 必要时过 滤 贮于棕色瓶中保存 此溶液易被空气氧化而致浓度下 降 每次使用时应标定其准确浓度 硫酸亚铁铵溶液的标定 吸取 0 2000 mol L 1重铬酸 钾标准溶液 20 00mL 于 150mL 三角瓶中 加浓硫酸 3mL 5mL 和邻菲啰啉指示剂 2 3 滴 用硫酸亚铁铵溶液滴 定 根据硫酸亚铁铵溶液消耗量计算硫酸亚铁铵溶液的准 确浓度 11 2 c V c V 式中 c 硫酸亚铁铵标准溶液的浓度 mol L 1 c1 重铬酸钾标准溶液的浓度 mol L 1 V1 吸取的重铬酸钾标准溶液的体积 mL V2 滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的体积 mL 4 4 邻菲啰啉 C12HgN2 H2O 指示剂 称取邻菲啰啉 1 49g 溶于含有 1 00g 硫酸亚铁铵 Fe NH4 2 SO4 2 6H2O 的 100mL 水溶液中 此指标剂易变质 应密 闭保存于棕色瓶中 5 分析步骤 分析步骤 称取通过 0 25mm 孔径筛的风干试样 0 05g 0 5g 精确到 0 0001g 称样量根据有机质含量范围而定 放入硬质试管 中 然后从滴定管准确加入 10 00mL0 4 mol L 1重铬酸钾 硫酸溶液 摇匀并在每个试管口插入一玻璃漏斗 将试 管逐个插入铁丝笼中 再将铁丝笼沉入已在电炉上加热至 185 190 的油浴锅内 使管中的液面低于油面 要求放 入后油浴温度下降至 170 180 待试管中的溶液沸腾时 开始计时 此刻必须控制电炉温度 不使溶液剧烈沸腾 其间可轻轻提起铁丝笼在油浴锅中晃动几次 以使液温均 匀 并维持在 170 180 5min 0 5min 后将铁丝笼从油 锅中提出 冷却片刻 擦去试管外的油液 把试管内的消 煮液及土壤溶液及土壤残渣无损地转入 250mL 三角瓶中 用水冲洗试管及小漏斗 洗液并入三角瓶中 使三角瓶内 溶液的总体积控制在 50 60mL 加 3 滴邻菲啰啉指示剂 用硫酸亚铁标准溶液滴定剩余的 K2Cr2O7 溶液的变色过程 是橙黄 蓝绿 棕红 如果滴定所用硫酸亚铁溶液的毫升 数不到下述空白试验所耗硫酸亚铁溶液毫升数的 1 3 则应 减少土壤称样量重测 每批分析时 必须同时做 2 个空白试验 即称取大量 约 0 2g 灼烧过的浮石粉或土壤代替土样 其他步骤与土样 测定相同 特别注意 油浴用锅应根据材质不同定期强制更换 以防止石蜡渗漏引发火灾 6 结果计算 结果计算 有机质 g kg 1 0 0 003 1 724 1 10 1000 c VV m 式中 V0 空白试验所消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积 mL V 试样测定所消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积 mL c 硫酸亚铁铵标准溶液的浓度 mol L 1 0 003 1 4 碳原子的毫摩尔质量 g 1 724 由有机碳换算成有机质的系数 1 10 氧化校正系数 m 试样的质量 g 1000 换算成每公斤含量 平行测定结果用算术平均值表示 保留三位有 效数字 7 精密度 精密度 平行测定结果允许相差平行测定结果允许相差 有机质含量 g kg 1 允许绝对相差 g kg 1 10 0 5 10 40 1 0 40 70 3 0 100 5 0 8 注释 注释 由于此法与干烧法对比只能氧化约 90 的有机质 所以在计算分析结果时应乘上一个氧化校正系数 1 1 测定土壤有机质必须采用风干样品 因为水稻土及 一些长期渍水的土壤 由于较多的还原性物质存在 可消 耗重铬酸钾 使结果偏高 本方法不宜用于测定含氯化物较高的土壤 如土样 中 Cl 含量不多 可加一定量 Ag2SO4消除部分干扰 但效 果并不理想 可考虑测定氯离子含量后扣除 加热时 产生的二氧化碳气泡不是真正沸腾 只有 在真正沸腾时才能开始计算时间 如样品的有机质含量超过 150g kg 1 由于称量过少 难以得到准确的分析结果 遇此情况时 一是可采用增加 H2SO4 K2Cr2O7溶液的用量 同时带空白另做 也可以用 固体稀释法将灼烧土与样品充分混匀 称量 计算时扣除 稀释倍数 样品处理过程中 应注意用静电吸附等方法挑除土 壤样品中的植物根叶等有机残体 用 Fe2 滴定 Cr2O72 当 H2SO4的浓度保持在 c H2SO4 2 mol L 1 3 mol L 1时 滴定曲线的突跃范围 1 2 为 0 85 1 22V 指示剂变色敏锐 若增加 K2Cr2O7 H2SO4用 量时 滴定前应加水稀释 如果土壤施用了风化煤粉