土壤陽離子交換量和交換性鹽基的測定
一. 原理
土壤陽離子交換量:
用1mol/L乙酸銨溶液(pH7.0)反復處理土壤,,使土壤成為銨離子飽和土。過量的乙酸銨用95%乙醇洗去,,然后加氧化鎂,用定氮蒸餾法進行蒸餾,。蒸餾出的氨用硼酸溶液吸收,,以標準酸滴定,根據(jù)銨離子的量計算土壤陽離子交換量,。
土壤交換性鹽基(鈣,、鎂、鉀,、鈉):
用土壤陽離子交換量測定時所得到的乙酸銨土壤浸提液,,在選定工作條件的原子吸收分光光度計上直接測定;但所用鈣,、鎂,、鉀、鈉標準溶液應用乙酸銨溶液配制,,以消除基體效應,。用土壤浸出液測定鈣、鎂時,,還應加入釋放劑鍶,、以消除鋁、磷和硅對鈣,、鎂測定的干擾,。
二. 試劑
所有試劑除注明者外,均為分析純,;水均指去離子水,。
2.1 1mol/L乙酸銨溶液(pH7.0);稱取77.09g乙酸銨,,用水溶解并稀釋至近1L,。必要時用1:1氨水或稀乙酸調(diào)節(jié)至pH7.0,然后定容至1L,。
2.2 95%乙醇溶液(工業(yè)用,,必須無銨離子)。
2.3 液體石蠟(化學純),。
2.4 氧化鎂:將氧化鎂放入鎳蒸發(fā)皿內(nèi),,在500~600℃馬福爐中灼燒30min,冷卻后貯藏在密閉的玻璃器皿中,。
2.5 20g/L硼酸溶液:20g硼酸溶于1L無二氧化碳餾水,。
2.6 甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑;將0.0660g 甲基紅和0.0990g溴甲酚綠置于瑪瑙研缽中,加少量95%乙酸,,研磨至指示劑*溶解為止,,最后加95%乙醇至100mL。
2.7 0.025mol/L鹽酸標準溶液:吸取2mL濃鹽酸(p20=1.19g/mL)用水適量稀釋,,然后加水定容至1L,,再用基準無水碳酸鈉標定。
2.8 pH10緩沖溶液:67.5g氯化銨溶于無二氧化碳水中,,加入新開瓶中濃氨水(p20=1.19g/mL)570mL,,用水稀釋至1L,貯存于塑料瓶中,,并注意防止吸收空氣中的二氧化碳。
2.9 K-B指示劑:0.5g酸性鉻藍K和1.0g萘酚綠B(C30H15N3Na3Fe)與100g(經(jīng)105℃烘干)99.8%氯化鈉一同研細磨勻,,越細越好,,貯于棕色瓶中。
2.10納氏試劑:134g氫氧化鉀,,溶于460ml水中,;20g碘化鉀溶于50ml水中,加入約32g的化個,,使溶解至飽和狀態(tài),;然后將兩溶液混合即成。
三. 儀器設備
3.1 土壤篩:孔徑1mm,。
3.2 離心管:100mL,。
3.3 天平:感量0.1,0.0001g。
3.4 電動離心機,,轉(zhuǎn)速3000~4000r/min,。
四. 測定步驟
4.1 稱取通過1mm篩孔(3.1)的風干土樣2.00g,質(zhì)地較輕的土壤稱5.00g,,放入100mL,,離心管(3.2)中,沿壁加入少量1mol/L乙酸銨溶液(2.1),,用橡皮頭玻璃棒攪拌土樣,,使其成為均勻的泥漿狀態(tài);再加乙酸銨溶液至總體積約60ml,,并充分攪拌均勻,,然后用乙酸銨溶液洗凈橡皮玻璃棒,溶液收入離心管內(nèi),。
4.2將離心管(3.2)成對放在粗天平(3.3)的兩個托盤上,,用乙酸銨溶液(2.1)使之質(zhì)量平衡。
平衡好的離心管對稱放入電動離心機(3.4)中,離心3~5min,,轉(zhuǎn)速3000~4000r/min.,。
每次離心后的清液收集在250mL,容量瓶中,,如此用乙酸銨溶液處理2~3次,,直到浸出液中無鈣離子反應為止(檢查鈣離子:取浸出液5ml,放在試管中,,加pH10緩沖溶液(2.8)1mL,,再加少許K-B指示劑(2.9),如呈藍色,,表示無鈣離子,;如呈紫紅色,表示有鈣離子),。
最后用乙酸銨溶液定容,,保留離心清液B用于測定交換性鹽基。
4.3 往載上的離心管中加入少量95%的乙醇(2.2),,用橡皮頭玻璃棒攪拌土樣,,使其成為泥漿狀態(tài),再加乙醇約60ml,,用橡皮頭玻璃棒充分攪拌均勻,,以便洗去土粒表面多余的乙酸銨,切不可有小土團存在,。
然后將離心管成對放在粗天平的兩個托盤上,,用乙醇使之質(zhì)量平衡,定對稱放入離心機中,,離心3-5min,,轉(zhuǎn)速3000~40000r/min,棄去乙醇溶液,。如此反復用乙醇洗2~3次,,直至最后一次乙醇清液中無銨離子為止(檢查銨離子:取乙醇清液一滴,放在白瓷比色板中,,立即加一滴納氏試劑(2.10),,如無黃色,表示無銨離子),。
4.4 洗去多余的銨離子后,,先用水沖洗離心管外壁,再往離心管中加入少量水,,并攪拌成糊狀,,再用水將泥漿洗入凱氏瓶中,,并用橡皮頭玻璃棒洗離心管內(nèi)壁,使全部土樣轉(zhuǎn)入凱氏瓶中,,洗入水的體積應控制在50~80mL,。
蒸餾前往凱氏瓶內(nèi)加入數(shù)滴液體石蠟(2.3)和1g左右氧化鎂(2.4)。
立即把凱氏瓶裝在蒸餾裝置上,。
4.5 將盛有20mL的20g/L硼酸溶液(2.5)和3滴混合指示劑(2.6)的接收瓶,,放入蒸餾裝置中進行蒸餾;待蒸餾體積達到80mL后,,取下接收瓶,,用0.025mol/L鹽酸標準溶液(2.7)滴定,并記錄用量,。
每份土樣作不少于兩次的平行測定,。同時做空白試驗。
五 分析結(jié)果的表述
5.1 計算方法和公式
土壤陽離子交換量以cmol/kg(+)表示,,按烘干土重計算,,由式(1)給出:
土壤陽離子交換量=……………………(1)
式中:
c:鹽酸標準溶液的濃度,mol/L,;
V:鹽酸標準溶液的消耗體積,mL,;
V0-空白試驗鹽酸標準溶液的消耗體積,,ml;
m:風干土樣的質(zhì)量,g,;
H:風干土樣的含水分率,。
用平行測定結(jié)果的算術平均值表示,保留小數(shù)點后兩位,。
5.2 重復性
兩次測定結(jié)果的允許差,,當測定值在30cmol/kg以上時,其相對差不得大于3%,;在10~30cmol/kg時,,不得大于5%;小于10cmol/kg時,,不得大于10%,。