土壤全氮的测定—凯氏定氮法

1、土壤学实验讲义（修订版）吴彩霞 王静 李旭东兰州大学草地农业科技学院2012年10月目录实验一、土壤分析样品采集与制备 实验二、土壤全氮的测定凯氏定氮法 实验三、土壤速效钾的测定 实验四、土壤有效磷的测定 实验五、土壤有机质的测定 实验六、土壤酸度的测定实验一 土壤分析样品采集与制备一、实验目的和说明为开展土壤科学实验， 合理用土和改土， 除了野外调查和鉴定土壤基础性状外， 还须进 行必要的室内常规分析测定。 而要获得可靠的科学分析数据， 必须从正确地进行土壤样品 （简 称土样 ）的采集和制备做起。一般土样分析误差来自采样、分样和分析三个方面，而采样误 差往往大于分析误差， 如果采样缺乏代表性

2、即使室内分析人员的测定技术如何熟练和任何高 度精密的分析仪器， 测定数据相当准确， 也难于如实反映客观实际情况。 故土样采集和制备 是一项十分细致而重要的工作。二、实验方法步骤（一）土样采集 分析某一土壤或土层，只能抽取其中有代表性的少部份土壤，这就是土样。采样的基 本要求是使土样具有代表性， 即能代表所研究的土壤总体。 根据不同的研究目的， 可有不同 的采样方法。1. 土壤剖面样品土壤剖面样品是为研究土壤的基本理化性质和发生分类。 应按土壤类型， 选择有代表性 的地点挖掘剖面， 根据土壤发生层次由下而上的采集土样， 一般在各层的典型部位采集厚约 l0 厘米的土壤，但耕作层必须要全层柱状连续采

3、样，每层采一公斤；放入干净的布袋或塑 料袋内，袋内外均应附有标签，标签上注明采样地点、剖面号码、土层和深度。“ * ni t* t*tk=-、Th f二二二 二UP K-严*i 讥iL、* .*、*恤*-*；”图1 土壤剖面坑示意图2. 土壤混合样品混合土样多用于耕层土壤的化学分析，一般根据不同的土壤类型和土壤肥力状况，按 地块分别采集混合土样。一般要求是:(1) 采样点应避免田边、路旁、沟侧、粪底盘以及一些特殊的地形部位。(2) 采样面积一般在20 50亩的地块采集一个混合样可根据实际情况酌情增加样品数。(3) 采样深度依不同分析要求而定，一般土壤表层取0-10cm，取样点不少于 5点。可用

4、土钻或铁铲取样，特殊的微量元素分析，如铁元素需改用竹片或塑料工具取样，以防污染。(4) 每点取样深度和数量应相当，集中放入一土袋中，最后充分混匀碾碎，用四分法取对角二组，其余淘汰掉。取样数量约1公斤左右为宜。(5) 采样线路通常采用对角线、棋盘式和蛇形取样法。1TTTF* V-毎V-=* i壬W-w - 左V -，. M. 耳*一T.-V. . 一 j苗工土空尹碎占旳羽或q沌代#t呆称吞d上5 =，1 -下乍舌 rim 3 if rm m(6) 装好袋后，栓好内外标签。标签上注明采样地点、深度、采集人和日期，带回室内 风干处理(二)土壤样品制备样品制备过程中的要求：(1) 样品处理过程中不能发

5、生任何物理和化学变化，以免造成分析误差。(2) 样品要均一化，使测定结果能代表整个样品和田间状态。(3) 样品制备过程包括：风干一分选一去杂一磨碎一过筛混匀一装瓶一保存一登记。 风干一将取回的土样放在通风、干燥和无阳光直射的地方，或摊放在油布、牛皮纸、 塑料布上，尽可能铺平并把大土块捏碎，以便风干快些。分选 一若取的土样太多，可在土样均匀摊开后，用“四分法”去掉一部分，留下1000克左右供分析用。去杂、磨细和过筛 一将风干后土样先用台称称出总重量，然后将土样倒在橡皮垫上， 碾碎土块，并尽可能挑出样品中的石砾、新生体、侵入体、植物根等杂质，分别放入表面皿 或其它容器中； 将土样铺平， 用木棒轻轻

6、辗压， 将辗碎的土壤用带有筛底和筛盖的 0.25mm 筛孔的土筛过筛，并盖好盖、防止细土飞扬。不能筛过的部分，再行去杂，余下的土壤铺开 再次碾压过筛，直至所有的土壤全部过筛，只剩下石砾为止。 ( 样品通过多大筛孔、应依不 同分析要求而定 )。混匀装瓶一将筛过的土壤全部倒在干净的纸上，充分混匀后装入5001000ml磨口瓶中保存。每个样品瓶上应贴两个标签，大标签贴在瓶盖上。书写标签用HB 铅笔或圆珠笔填写，并在外面涂上一薄层石腊，以供长期保存。样品保存和登记 一大量样品必须编号，建立样品总帐，放在干燥的地方，按一定顺序 排列保存。 样品登记总帐时， 应记好剖面号数、 采样详细地点、 采样人、 处

7、理日期以及石砾、 新生体含量等详细记载，以便随时查寻。作业题1在采集土样过程中，为什么要强调代表性，它与室内分析数据可靠性有何关系2. 土壤样品制备包括哪些过程 ?你认为哪一个过程最重要 ?实验二、土壤全氮的测定凯氏定氮法一、目的1、掌握土壤中全氮含量测定的方法。2、了解测定土壤全氮的原理二、原理土壤中的氮大部分以有机态 (蛋白质、 氨基酸、腐殖质、酰胺等)存在，无机态( NH 4+ 、 NO 3 - 、 NO 2 - )含量极少，全氮量的多少决定于土壤腐殖质的含量。土壤中含氮有机化合物在还原性催化剂的作用下， 用浓硫酸消化分解， 使其中所含的氮 转化为氨，并与硫酸结合为硫酸铵。NH 2-CH

8、 2-COOH+3H 2SO4 NH 3+2CO 2 1+3S0 2 4H 2O2NH 3+ H 2SO4(N H 4) 2 SO42CuSO 4+C CU2SO4+ CO 2 f+SO 2 fCU2SO4+ 2H 2SO4 2CuSO 4+SO 2 f+2H 2O fSe+ H 2SO4H2SeO3+2SO 2f+2H 2OfH2SeO 3SeO2+ H 2OfC+ SeO 2 Se+CO 2f加入硫酸钾是为了提高硫酸的沸点， 加快反应速度。 上述反应如此循环， 直至样品消化完全。注意：加热的温度不能过高，时间不能过久，否则会使氨受到损失。(N H 4) 2 SO4+ H 2SeO3(N H

9、 4) 2 SeO3+H 2SO4(N H 4) 2 SeO39 H 2O+2 NH 3f+3Se+N 2f给消化液加入过量的氢氧化钠溶液， 使铵盐分解蒸馏出氨， 吸收在硼酸溶液中， 最后以 甲基红 -溴甲酚绿为指示剂，用标准盐酸滴定至粉红色为终点，根据标准盐酸的用量，求出 分析样品中的含氮全量。三、试剂：1、混合催化剂：称取硫酸钾100g、五水硫酸铜10g、硒粉1g 。均匀混合后研细。 贮于瓶中。2 、比重 1.84 浓硫酸。3、40% 氢氧化钠：称 400g 氢氧化钠于烧杯中，加蒸馏水 600ml ，搅拌使之全部溶解。4、2%硼酸溶液：称20g硼酸溶于1000ml水中，再加入2.5ml混合

10、指示剂。(按体积比100:0.25 加入混合指示剂)5、 混合指示剂：称取溴甲酚绿 0.5g 和甲基红 0.1克,溶解在 100ml95% 的乙醇中 ,用稀氢氧化 钠或盐酸调节使之呈淡紫色，此溶液pH应为4.5。6、0.01N 的盐酸标准溶液：取比重 1.19 的浓盐酸 0.84ml ，用蒸馏水稀释至 1000ml ，用基 准物质标定之。五、操作步骤1 、消煮： 在分析天平上准确称取通过 60号筛的风干土 0.5000g 左右， 移入干燥的消化管中， 加入1.5g的还原性混合催化剂。用注射器加入5ml浓硫酸，放到通风柜内的消煮器上消煮1.5h 左右。直至内容物呈清彻的淡蓝色为止。2、蒸馏：消煮

11、完毕后冷却。将三角瓶置于冷凝管的承接管下，管口淹没在硼酸溶液中(三角瓶用2%的硼酸20ml作吸收剂) ，然后打开冷凝器中的水流， 进行蒸馏。在整个蒸馏过程中注意冷凝管中水不要 中断，当接受液变篮后蒸馏 5min, 将冷凝管下端离开硼酸液面，再用蒸馏水冲净管外。3、滴定：用 0.001 当量的盐酸标准溶液滴定至红色为止。记录所消耗的盐酸标准溶液的体 积。4、空白：除不加试样外其余步骤完全相同。六、计算： 土壤含氮量( % ) =(V-V 0)*N*0.014*100/WV- 滴定试样时消耗的盐酸标准溶液体积， ml 。V0 - 滴定空白时消耗的盐酸标准溶液体积，ml 。N- 盐酸标准溶液的当量浓

12、度。W- 土壤样品重， g 。0.014- 氮的毫克当量。注：盐酸溶液的标定间接标定法：(1 )基准物质的称取与溶解：将分析纯的邻苯二甲酸氢钾于100-105 C的烘箱内烘1h,用差减法准确称取 0.1g 左右，共取三份，分别置 250ml 三角瓶中，加水 50ml 溶解。(2) 0.02N 的 NaOH 溶液的配制，称取分析纯的 NaOH0.4g ，溶于 50ml 水中，待标。(3) NaOH 溶液的标定： 给装有邻苯二甲酸氢钾的三角瓶中滴两滴酚酞指示剂， 用 NaOH溶液滴定至微红色，半分钟颜色不消失即到终点。根据NaOH 的用量计算其准确的当量浓度，平行标定的精密度应在 0.2% 以内。

13、NNaOH =W*1000/（E*V NaOH ）NNaOH 氢氧化钠溶液的当量浓度；W基准物质的重量（ g ）；E基准物质的克当量（ g ）；VNaOH 消耗氢氧化钠溶液的体积（ ml ）。（4 ）HCl 溶液的标定：准确取被标定的盐酸溶液25ml ，共 3 份，置于 250ml 三角瓶中，加酚酞指示剂两滴，用 NaOH 溶液滴定至微红色，半分钟不褪色即可。根据氢氧化钠的用 量计算盐酸溶液的准确当量浓度，精密度应在 0.2% 以内。NHCl= N NaOH * VNaOH /V HCl直接标定法：（ 1）基准物质的称取与溶解：用差减法准确称取 0.1g 左右的优级纯硼砂（四硼酸钠：Na2B4

14、O7 40H2O,分子量：381.37 ;注意：硼砂的结晶水很容易风化损失，所以称前不宜烘 烤），共三份，分别置 250ml 三角瓶中，加水 50ml 溶解。（2）HCl 溶液的标定：给盛硼砂溶液的三角瓶中加甲基红溴甲酚绿混合指示剂两滴， 用盐酸溶液滴定到淡紫红色即到终点，根据盐酸消耗的体积按间接法步骤（3 ）计算其准确的当量浓度。实验三、土壤速效钾的测定一、实验目的意义植物一般直接从土壤中吸收水溶性钾， 但交换性钾可以很快和水溶性钾达到平衡， 因此土壤速效钾包括水溶性钾和交换性钾。 土壤重的交换性钾是指由于静电引力儿吸附在土壤胶 体表面并能被加到土壤中盐溶液的阳离子在短时间内代换的那部分钾。

15、 在测定土壤交换性钾 的过程当中， 如果不把水溶性钾减去， 所得的结果就是速效加了。 速效钾是最能直接反映土 壤供钾能力的指标， 尤其对季作物而言， 速效钾和作物吸收钾量之间往往有比较好的相关性。由于交换性钾的意义十分明确， 因此， 凡是能通过交换作用代换这部分钾的试剂， 都可 用来作为提取剂。如 NaNO 3、NaOAc、CaCl2、BaCl2、NH 4NO 3 和 NH 4CH3COOH 等， 但 用 不 同 浸 提 剂 所 得 结果 不 一 致 。 最 常用 的 提 取 剂 是 中 性 的乙 酸 铵 c(NH 4CH 3COOH)=1mol/L，用NH 4+作为K+的代换离子有其它离子不

16、能取代的优越性， 因为NH 4+与K+的半径相似，水化能也相似，这样NH 4+能有效取代土壤矿物表面的交换性 钾，同时 NH 4+进入矿物层间，能有效地引起层间收缩，不会使矿物层间的非交换性钾释放 出来。因此 NH 4+将土壤颗粒表面的交换性钾和矿物层间的非交换性钾区分出来，不会因提 取时间和淋洗次数的增加而显著增加钾提取量， 所以用 NH 4+作提取剂测得的交换性钾结果 比较稳定，重现性好，而且 NH 4CH3COOH 提取剂对火焰光度计测钾没有干扰。在一些没 有火焰光度计的实验室，速效钾可用硝酸钠溶液 c(NaNO 3)=1mol/L 提取四苯硼钠比浊法 测定，用NaNO 3提取是因为NH

17、4+在化学方法测定中对 K+的测定有干扰。但结果和乙酸铵 提取法不一样。二、方法原理：当中性乙酸铵溶液与土壤样品混合后，溶液中的NH4+与土壤颗粒表面的 K+进行交换，取代下来的K+和水溶性K+ 一起进入溶液，提取液中的钾可直接用火焰光度计测定。三、试剂：1. 乙酸铵溶液c(NH 4CH3COOH)=1.0mol/L:称取 77.08gNH 4CH3COOH 溶于近 1L 水中， 用稀 HOAc 或氨水调至 pH=7.0 ，然后定溶。2. 钾标准溶液c(KCI)=100mg/L:称取0.1907gKCI (在110 C下烘2h )溶于水中，定溶 至 1L ，即为钾标准溶液。3. 钾标准系列溶液

18、:吸取 100mg/L 的 K 标准液 5ml 、 10ml 、 20ml 、 40ml 、 50ml 分别放入 100ml 容量瓶中，用乙酸铵溶液定溶，即得到:5 mgl ?L-1、 10 mgl ?L-1、 20 mgl ?L-1、40 mgl ?L-1、 50mgl ?L-1 的钾标准系列溶液。四、操作步骤:1. 称取风干土样(颗粒小于 2mm ) 5.00g 于 200ml 塑料瓶中，加乙酸铵溶液 50.0ml ，盖 紧瓶塞，在往复式振荡机上振荡 15min ，振荡时最好恒温， ，但对温度的要求不太严格，一 般在20-25 C即可。然后悬浮液用干燥滤纸过滤，其滤液可直接用火焰光度计测定

19、钾。2. 同时测定钾标准系列溶液， 在方格纸上以钾 ppm 数为横坐标， 检流计读数为纵坐标， 绘成 标准曲线，然后用待测液的读数在曲线上查出其 ppm 数。五、结果计算:K (mg ?kg -1 )= pV xts/m式中：K速效钾的质量分数，mg ?kg-1 ;P 仪器直接测得或从工作曲线上查得的测定液的K浓度，mg ?kg -1;V 加入浸提液定溶体积，ml ;Ts分取倍数，原待测液总体积和吸取的待测液体积之比，以原液直接测定时，比值为1 ；m样品质量， g ；注释：（1）1mol/L NH 4Ac法测定结果的评价标准是：(mg ?kg-1 K)v 3030-6060-10 160供钾水

20、平极低中高极高作业：土壤中速效钾包括那几种形态？评价你所测定的土壤其速效K含量的水平。实验四、土壤有效磷的测定（0.5mol/LNaHCO 3浸提一钼锑抗比色法）、实验目的及说明土壤中有效磷的含量，随土壤类型、气候、施肥水平、灌溉、耕作栽培措施等条件的 不同而异。通过土壤有效磷的测定，有助于了解近期内土壤供应磷的情况，为合理施用磷肥及提高磷肥利用率提供依据。土壤速效磷的测定中，浸提剂的选择主要是根据土壤的类型和性质决定。浸提剂是否 适用，必须通过田间试验来验证。浸提剂的种类很多，近20年各国渐趋于使用少数几种浸提剂，以利于测定结果的比较和交流。我国目前使用最广泛的浸提剂是0.5molL -Na

21、HCO 3溶液（Olsen法），测定结果与作物反应有良好的相关性注1，适用于石灰性土壤、中性土壤及酸性水稻土。此外还使用0.03molL -NH4F 0.025molL -HCl溶液（Brayl法）为浸提剂，适用于酸性土壤和中性土壤。同一土壤用不同的方法测得的有效磷含量可以有很大差异，即使用同一浸提剂，而浸对测定结果也会产生很大的影 在严格控制的相同条件下，测 必须同时说明所使用的测定方提时的土液比、温度、时间、振荡方式和强度等条件的变化， 响。所以有效磷含量只是一个相对的指标。只有用同一方法， 得的结果才有相对比较的意义。在报告有效磷测定的结果时,法。、方法原理石灰性土壤中磷主要以Ca P（

22、磷酸钙盐）的形态存在。中性土壤中Ca P、A1 一 P（磷酸铝盐卜Fe P（磷酸铁盐）都占有一定的比例。0.5mo1L -NaHCO 3、（pH8.5）可以抑制Ca2+的活性，使某些活性更大的与Ca结合的P浸提出来；同时，也可使比较活性的 Fe P和A1 一 P起水解作用而被浸出。在浸体液中由于Ca、Fe、Al浓度较低，不会产生磷的再沉淀。须用灵敏的钼蓝比色法测定。在一定酸度和三价锑离子存在下，磷酸与钼酸铵形成锑磷钼混合杂多酸，由于锑磷钼杂多酸在20-60 C时易为抗坏血酸还原为磷钼蓝，使显色速度加快。磷含量高颜色则深，因而可用比色法测定磷的含量。当土样含有机质较多时，会使浸出液颜色变深而影响

23、吸光度，或在显色出现浑浊而干 扰测定，此时可在浸提振荡前， 向土壤悬液中加入活性碳脱色，振荡浸提并脱色， 或在分光 光度计 660nm 波长处测定以消除干扰。三、试剂配制(1)0.5mo1L -NaHCO 3 (pH8.5) 浸提剂 42.0g NaHCO 3(分析纯 )溶于约 800ml 水中， 稀释至 1L ，用浓 NaOH 调节至 pH8.5( 用 pH 计测定 )，贮于聚乙稀瓶或玻璃瓶中，用塞塞 紧。该溶液久置因失去 C02 而使 pH 升高，所以如贮存期超过 20 天，在使用前必须检查并 校准 pH 值。(2) 无磷的活性碳粉和滤纸须做空白试验，证明无磷存在。如含磷较多，须先用2mo

24、lL -HCl 浸泡过夜， 用水冲洗多次后再用 0.5mo1L -NaHCO 3 浸泡过夜， 在布氏漏斗上抽 滤，用水冲洗几次，最后用蒸馏水淋洗三次，烘干备用。如含磷较少，则直接用 0.5mo1L -NaHCO 3 处理。(3) 钼锑贮存液： 208.3ml 分析纯浓硫酸，边搅拌边缓缓加入到 400ml 蒸馏水中 ,冷却。 另称取分析纯钼酸铵 20克溶于约60 C的300ml蒸馏水中，冷却。然后，将硫酸溶液缓缓到 入钼酸铵溶液中 ,不断搅拌 ,再加 100ml0.5% 酒石酸锑钾溶液，冷却后，用蒸馏水稀释至 1000ml， 摇匀，贮于棕色试剂瓶中。(4) 钼锑抗显色剂：于 100ml 钼锑贮存

25、液中加入 1.5g 抗坏血酸，此试剂有效期 24 小时，宜配前使用。在室温下有效期为24h，在2 8C冰箱中可贮存7天。(5) 磷标准贮备液(Cp = 100mg/ L):称取105 C烘干2h的磷酸二氢钾 (KH2PO4,分 析纯)0.4394g溶于200ml水中，加入5ml浓H2SO4 (分析纯)，转入1L容量瓶中，用水定 容，该贮备液可长期保存。(6) 磷标准工作液 (Cp=5mg/L) :将一定量的磷标准贮备液用 0.5moll 1NaHCO 3溶液 准确稀释 20 倍，该标准工作液不宜久存(此溶液有效期只有半年) 。三、操作步骤1. 称取通过 2mm 筛孔的风干土样 2.50g ，置

26、于 250ml 塑料瓶中， 加入 50ml 碳酸氢钠 浸提剂，在20-25 C下振荡30分钟。2. 取出后用干燥漏斗过滤于250ml 干燥的三角瓶中 ，同时做试剂空白。3. 吸取浸体液 10ml ，于 50ml 容量瓶中， 加 5ml 钼锑抗显色剂 (小心慢加， 边加边摇， 防止产生的CO2使溶液喷出瓶口)，等CO2充分放出后，用水定溶至刻度。4. 在室温高于15 C的条件下放置30分钟，在分光光度计上于波长 660nm 处比色，以 空白实验溶液为参比溶液调零点， 读取吸光度值， 在工作曲线上查出显色液的 Pmg/ml 数。 颜色在 2h 内保持稳定。5. 工作曲线的绘制:吸取磷标准溶液( 5

27、mg/L ) 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6ml 分别置于 7 个 50ml 容量瓶中，加入 5ml 钼锑抗显色剂，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。放置 30 分钟， 与试样一同比色。标液的浓度分别为 0, 0.1 , 0.2 , 0.3 , 0.4 , 0.5 , 0.6 卩g/ml在坐标纸 上以P(卩g/ml)为横坐标，吸光度为纵坐标。绘制工作曲线。四、结果计算3（ P） = pXVx ts / m式中：3( P)土壤有效磷质量分数，mg/kg ;P 从工作曲线上查得显色液中磷的浓度mg/L ;V显色液体积，ml ；Ts分取倍数，浸提液总体计/吸取浸体液体积；M风干土质量，g ;平行测定

28、的允许差测定值v10mg/kgP时允许绝对差值v 0.5mg/kg ; 10-20mg/kgP时绝对差值为v 1mg/kgP ; 20mg/kgP 时允许相对差v 5%。注释(1)用0.5molL -NaHCO 3浸提一钼锑抗比色法测定结果的评价标准如下:土壤有效P(mg/kg)v 55 10 10土壤有效P供应标准低(缺磷)中等(边缘值)高(不缺磷)(2) 温度对测定结果影响较大，据北京地区土样测定结果表明，温度每升高1C,磷的含量相对增加约2 %，因此统一规定，在 25 土 IC的恒温条件下浸提。(3) 振荡机的振荡频率最好是约180r/mi n ，但150 250r/mi n 的振荡机也

29、可使用。(4) 如果土壤有效磷含量较高，应改为吸取较少量的滤出液(如土壤有效磷在 30 一60mg/kg 之间者吸 5ml，在 60 150mg/kg 之间者吸 2ml，并用 0.5mol L - NaHCO 3 浸 提剂补足至10.00ml后显色。(5) 当显色液中磷的浓度很低时，可与标准系列显色液一起改用2或3cm光径比色杯测定。(6) 钼锑抗比色法磷显色液在波长为882nm 处有一个最大吸收峰，在波长为710 720nm处还有一个略低的吸收峰。因此最好选择波长 882nm处进行测定，此时灵敏度高，且浸出液中有机质的黄色也不干扰测定。如所用的分光光度计无882nm波长，则可选在波长为660

30、 720nm 处或用红色滤光片测定，此时浸出液中有机质的颜色干扰较大，需用活性碳粉脱色后再显色。(7) 如果吸取滤出液少于 10ml,则测定结果应再乘以稀释倍数(10/吸取滤出液体积，ml)作业题1 土壤中磷的形态有哪几种 ？有效磷的含义是什么？2 .土壤中磷素的分布特征是什么？3 施用磷肥应注意什么问题 ？4. 用01sen法测定土壤有效磷有何优点？实验五、土壤有机质的测定有机质是土壤的重要组成部分， 其含量虽少，但在土壤肥力上的作用却很大， 它不仅含 有各种营养元素，而且还是微生物生命活动的能源。 土壤有机质的存在对土壤中水、肥、气、 热等各种肥力因素起着重要的调节作用， 对土壤结构、耕性

31、也有重要的影响。 因此土壤有机 质含量的高低是评价土壤肥力的重要指标之一 注1，是经常需要分析的项目。测定土壤有机质的方法很多， 有重量法、 滴定法和比色法等。 重量法包括古老的干烧法 和湿烧法， 此法对于不含碳酸盐的土壤测定结果准确， 但由于方法要求特殊的仪器设备、 操 作繁琐、 费时间，因此一般不作例行方法来应用。 滴定法中最广泛使用的是铬酸氧还滴定法， 该法不需要特殊的仪器设备，操作简便， 快速、 测定不受土壤中碳酸盐的干扰，测定的结果 也很准确。重铬酸钾氧化还原滴定法根据加热的方式不同又可分为外热源法 （Schollenberger法 ）和稀释热法 （Walkley Baclk 法），

32、前者操作不如后者简便，但有机质的氧化比较完全（是干烧法的 90 95）后者操作较简便，但有机质氧化程度较低（是干烧法的 70 86），而精密度较高，测定受室温的影响大。比色法是将被土壤还原成Cr3+ 的绿色或在测定中氧化剂 Cr2072- 橙色的变化，用比色法测定之。这种方法的测定结果准确性较差。本实验选用 铬酸氧还滴定的两种方法。用铬酸氧还滴定法测定土壤有机质，实际上测得的是“可氧化的有机碳” ，所以在结果 计算时要乘以一个由有机碳换算为有机质的换算因数。换算因数随土壤有机质的含碳率而 定。各地土壤有机质的组成不同，含碳率亦不一致，如果都用同一换算因数，势必会产生一 些误差， 但是为了便于各

33、地资料的相互比较和交流， 统一使用一个公认的换算因数还是必要 的，目前国际上仍然一致沿用古老的所谓“ Van Bemmelen ” 因数即 1.724 ，这是假设土 壤有机质含碳为 58 计算的。一、原理 :在一定的温度下，用一定量的氧化剂（标准重铬酸钾-硫酸溶液）来氧化土壤有机质，多余的重铬酸钾则用硫酸亚铁来滴定。从消耗的氧化剂的量来计算有机碳和有机质的含量。1. 氧化有机质：2K262O7+8H 2SO4+3C=2Cr 2（SO4）3+2K 2SO4+3CO 2 f+H 2O2. 返滴定： K2Cr2O7+6FeSO 4+7H 2SO4= K2SO4+ Cr 2（SO4）3+ 3Fe 2（

34、SO4）3+7H 2O3. 指示剂：邻啡罗啉是常用的氧化还原指示剂，在滴定过程中，颜色逐渐由橙t绿t淡绿t 橙红即到终点。二、试剂 ：1.0. 8N重铬酸钾标准溶液：称取经过130 C烘3-4小时，的分析纯重铬酸钾（K262O7）39.225 克，溶解于 400 毫升水中， 必要时可加热溶解， 冷却后稀释定溶到 1 升， 摇匀备用。 2.0.2N 硫酸亚铁溶液： 称取化学纯硫酸亚铁 （FeSO4?7H2O）55.6 克，（或硫酸亚铁铵 78.4 克），加 6N 硫酸 30 毫升溶解，加水稀释定溶到 1 升，摇匀备用。3. 邻啡罗啉指示剂：称取化学纯硫酸亚铁0.695 克和分析纯邻啡啰啉 1.4

35、85 克溶于 100 毫升水中，此时试剂与硫酸亚铁形成红棕色络合物，即Fe（C12H8N2）3+。4. 石蜡（固体）或植物油 4-5 市斤5. 浓硫酸（比重 1.84 ，化学纯）。三、操作步骤 :1. 称样：用分析天平准确称取通过孔径 0.25mm筛的风干土 0.5000g于20ml的硬质试管中， 加入0.1g硫酸银，用移液管加入0.8000N重铬酸钾标准溶液5ml，再用注射器注入5ml浓硫 酸，小心摇匀。2. 预先将石蜡油浴锅升温至 185 190 C ,将试管插入铁丝笼中，并将铁丝笼放入上述油浴锅中加热，此时温度应控制在 170-180 C,使溶液保持沸腾5分钟，然后取出铁丝笼，冷却。3.

36、 滴定：冷却后，将试管内溶物洗入 250ml三角瓶中，使瓶内总体积在 60-80ml左右，加邻 啡罗啉指示剂3-5滴，用0.2N硫酸亚铁滴定，溶液由黄色经过绿色突变到红棕色，即为终点。记录所消耗的硫酸亚铁体积数。4在测定样品的同时，必须同时做三个空白试验，取其平均值。(可用纯砂或烧土代替样品，以免溅出溶液，其它同上)四、结果计算有机质(%) = ( NX (V-V) X 0.003 X 1.724 X 1.1 X 100/W式中：0.003 碳的毫克当量；1.724 由碳换算成有机质的经验常数；1.1 校正常数；N FeSO4的当量浓度，即: N=K 262O7的当量浓度X加入K262O7的体

37、积/V 0；V0空白所耗的FeSO4量；mlV 样品耗的FeSO4量；ml注释(1)华北地区土壤有机质含量一般约为0.6 1.5 %，不同肥力等级的土壤有机质含量约为：高肥力地上等肥力地中等肥力地低肥力地薄沙地2.0 %1.5 2.0 %1.0 1.5 %0.5 1.0 %0.5 %为了消除土壤中少量 C1-的干扰，可以加入少量(约1.Og) Ag 2SO4，它不仅能沉淀 C1-, 还能促进有机质分解。据研究，当使用 Ag 2SO4时，氧化校正系数应为1.04，不使用时为1.1。Ag 2SO4的用量不能太多，否则会生成Ag 2Cr20 7,沉淀而影响测定结果。水稻土或长期处于渍水条件下的土壤中

38、，由于含有Fe2+和其它还原性物质会影响测定结果，产生误差，为了消除Fe2+的干扰，必须将新采回的土壤晾干压碎、平铺成薄层，每天翻动1 2次，在空气中暴露十天左右之后，方可进行分析。为了保证有机质能被氧化完全。 反应终了时K2Cr207的浓度应维持0.lmolL - (1/6 K 26207) 以上。据此，土样的称量应视有机质含量而定：含有机质5 %左右的土样约取 0.2g;3 4 %的取样0.3g ； 2%的取样0.5g;1 %的取样1g左右。(4) 土样消煮时也可以采用石腊浴或其他油浴，由于磷酸不是有机质，可避免因污染而造成的误差；器皿用后也易洗涤。但磷酸的腐蚀性较强，必须用玻璃容器装置磷酸。(5) 必须在试管内溶液沸腾或有大气泡生成时才开始计算时间。掌握沸腾的标准应尽量一致，继续煮沸的5分钟也应尽量读记准确。(6) 本实验指导的各项实验中用水，除冷却水外，一律为普通蒸馏水或无离子水。作业题1 土壤有机质含量不同对土壤肥力有什么影响？2 如何消除在测定过程中C1-、Fe2+的干扰及氧化不完全等问题？实验六、土壤酸度的测定一、目的