有机碳测定的几种方法

1、有机质含量的计算有机质含量的计算土壤中有机质含量可以用土壤中一般的有机碳比例（即换算因数）乘以有机碳百分数而求得。其换算因数随土壤有机质的含碳率而定。各地土壤有机质组成不同，含碳量亦不一致，因此根据含碳量计算有机质含量时，如果都用同一换算因数，势必造成一些误差。因数为7是假定土壤有机质含碳计算的。然而许多研究指出，对许多土壤此因数太低，因此低估了有机质的含量。I）概括了许多早期工作，确定换算因数为和.将分别选用于表土和底土。其它工作者发现（&），的换算因数对于表层矿物土壤是令人满意的。尽管这样，我国目前仍沿用“因数”。在国外常用有机碳而不用有机质含量表示。土壤有机质测定重铬酸钾容量法-外加热法

2、土壤有机质测定重铬酸钾容量法-外加热法方法原理在外加热的条件下（油浴的温度为8沸腾分钟），用一定浓度的重铬酸钾-硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，计算有机碳的含量。本方法测得的结果，与干烧法对比，只能氧化的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。在氧化滴定过程中化学反应如下：+f（Ofro（o在-溶液中用滴定-时，其滴定曲线的突跃范围为表滴定过和中使用的氧化还原指剂有以下四种指示剂本身变色氧化一还原滴定-时的变色氧化一还原特点二苯胺深蓝f无色深蓝一绿须加；近终点须强烈摇动，较难掌握二苯胺磺酸钠红色f无色红紫f蓝紫f绿须加；终点稍难

3、掌握基代二苯胺紫红f无色棕f红紫f绿不必加；终点易于掌握邻啡罗啉淡蓝f红色橙f灰绿f淡绿f砖红不必加；终点易于掌握从表一中，可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位（），邻啡罗啉（），羧基代二苯胺（），以上两种氧化还原指示剂的标准电位（），正落在滴定曲线突跃范围之内，因此，不需加磷酸而终点容易掌握，可得到准确的结果。例如：以邻啡罗啉亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗啉（）分子与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物，其反应如下：（）（）淡蓝色红色滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，滴定过程中渐现的绿色，快到终点变为灰绿色，如标准亚铁溶液过

4、量半滴，即变成红色，表示终点已到。但用邻啡罗啉的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒吸附，到终占时颜色变化不清楚，所以常常在滴定前将悬浊液在玻璃滤器上过滤。从表中也可以看出，二苯胺、二苯胺磺酸钠指示剂变色的氧化还原标准电位（）分别为、8指示剂变色在重铬酸钾与亚铁滴定曲线突跃范围之外。因此使终点后移，为此，在实际测定过程中加入或络合,其反应如下：加入磷酸等不仅可消除的颜色，而且能使体系的电位大大降低，从而使滴定曲线的突跃电位加宽，使二苯胺等指示剂的变色电位进入突跃范围之内。根据以上各种氧化还原指示剂的性质及滴定终点掌握的难易，推荐应用羧基二苯胺。价格便宜，性能稳定，值得推荐采用。主要仪器油浴消化装

5、置（包括油浴锅和铁丝笼）、可调温电炉、秒表、自动控温调节器。试剂（）-标准溶液。称取经烘干的重铬酸钾（，分析纯）溶于水中，定容于容量瓶中。（）o浓硫酸（，分析纯）。（）-溶液。称取硫酸亚铁（*,4分析纯）溶于水中，加浓硫酸，稀释至。（）指示剂邻啡罗啉指示剂：称取邻啡罗啉（9分析纯）与6溶于水中。-基代二苯胺（，又名邻苯氨基苯甲酸，）指示剂：称取试剂于小研钵中研细，然后倒入小烧杯中，加入溶液，并用少量水将研钵中残留的试剂冲洗入小烧杯中，将烧杯放在水浴上加热使其溶解，冷却后稀释定容到，放置澄清或过滤，用其清液。（）放置澄清或过滤，用其清液。（）O硫酸银（,分析纯），研成粉末。（）。二氧化硅（，,分

6、析纯），粉末状。操作步骤称取通过（目）筛孔的风干土样（精确到）。放入一干燥的硬质试管中，用移液管准确加入标准溶液（如果土壤中含有氯化物需先加入），用注射器加入浓充分摇匀，管口盖上弯颈小漏斗，以冷凝蒸出之水汽。将个试管放入自动控温的铝块管座中（试管内的液温控制在约）,或将个试管盛于铁丝笼中（每笼中均有个空白试管），放入温度为的石蜡油锅中，要求放入后油浴锅温度下降至左右，以后必须控制电炉，使油浴锅内始终内维持在待试管内液体沸腾发生气泡时开始计时，煮沸，取出试管（用油浴法，稍冷，擦净试管外部油液）。冷却后，将试管内容物倾入三角瓶中，用水洗净试管内部及小漏斗，这三角瓶内溶液总体积为，保持混合液中（O浓

7、度为1然后加入羧基代二苯胺指示剂滴，此时溶液呈棕红色。用标准的-硫酸亚铁滴定，滴定过程中不断摇动内容物，直至溶液的颜色由棕红色经紫色变为暗绿（灰蓝绿色），即为滴定终点。如用邻啡罗啉指示剂，加指示剂滴，溶液的变色过程中由橙黄f蓝绿f砖红色即为终点。记取滴定毫升数（）。每一批（即上述每铁丝笼或铝块中）样品测定的同时，进行个空白试验，即取粉状二氧化硅代替土样，其他手续与试样测定相同。记取滴定毫升数（），取其平均值。结果计算土壤有机碳（）式中：一一-标准溶液的浓度；重铬酸钾标准溶液加入的体积（）；空白滴定用去体积（）；样品滴定用去体积（）；碳原子的摩尔质量（-）;将换算为；氧化校正系数；风干土样质量；

8、将风干土样换算成烘干土的系数。注释：注.含有机质高于-者，称土样，含有机质高于-者，称土样，少于-者，称土样以上。由于称样量少，称样时应用减重法以减少称样误差。注.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，少量氯可加少量使氯根沉淀下来（生成C1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O时校正系数为，不使用时校正系数为.的用量不能太多，约加，否则生成沉淀，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来校正之，由于与及的反应是定量的：由上二个反应式可知义.土壤含碳量（-1未经校正土壤含碳量（

9、-1此校正系数在比为以下时适用。注.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+及其它还原性物质，它们也消耗，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，在室内通风处风干天左右即可使全部氧化。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一一测定二氧化碳法（见）。注4这里为了减少-溶液的黏滞性带来的操作误差，准确加入-水溶液及浓，以代替溶液。在测定石灰性土壤样品时，也必须慢慢加入一溶液，以防止由于碳酸钙的分解而引起激烈发泡。注5最好不采用植物油，因为它可被重铬酸钾氧化，而可能带来误差。而矿物油或石蜡对

10、测定无影响。油浴锅预热温度当气温很低时应高一些（约）。铁丝笼应该有脚，使试管不与油浴锅底部接触。注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。注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i消煮时间对分析结果有较大的影响，故应尽量记时准确。注.消煮好的溶液颜色，一般应是黄色或黄中稍带绿色，如果经绿色为主，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时，有氧化不完全的可能，应弃去重做有机物的测定重铬酸钾容量法一稀释热法重铬酸钾容量法一稀释热法方法原理基本原理、主要步骤与重铬酸钾容量

11、法（外加热法）相同。稀释热法（水合热法）是利用浓硫酸和重铬酸钾迅速混合时所产生的热来氧化有机质，以代替外加热法中的油浴加热，操作更加方便。由于产生的热，温度较低，对有机质氧化程度较低，只有。试剂（）溶液。准确称取（分析纯，烘干），溶于水中，稀释至L（）m的基准溶液。准确称取（分析纯）（在烘）于烽杯中，以少量水溶解，将全部洗入容量瓶中，加入浓约，冷却后用水定容至刻度，充分摇匀备用其中含硫酸浓度约为（O（）溶液。称取-溶于水中，加入浓，冷却稀释至或称取-溶解于含有浓的水中，稀释至。此溶液的准确浓度以的基准溶液标定之。即准确分别吸取份的基准溶液各于三角瓶中，加入邻啡罗啉指示剂滴（或加羧基代二苯胺滴）

12、，然后用-溶液滴定至终点，并计算出的准确浓度。硫酸亚铁（S溶液在空气中易被氧化，需新鲜配制或以标准的溶液每天标定之。其他试剂同中（）、（）、（）。操作步骤准确称取土壤样品（注）于的三角瓶中，然后准确加入溶液于土壤样品中，转动瓶子使之混合均匀，然后加浓，将三角瓶缓缓转动，促使混合以保证试剂与土壤充分作用，并在石棉板上放置约，加水稀释至，加羧基代二苯胺滴，然后用-标准溶液滴定之，其终点为灰绿色。或加滴邻啡罗啉指示剂，用-标准溶液滴定至近终点时溶液颜色由绿变成暗绿色，逐渐加入直至生成砖红色为止。用同样的方法做空白测定（即不加土样）。如果被还原的量超过，则须用更少的土壤重做。结果计算TOC o 1-5

13、 h z土壤有机碳（1土壤有机质（-1土壤有机碳（-1义式中：一一为氧化校正系数；为-标准溶液的浓度;其他各代号和数字的意义同。注释：注泥碳称，土壤有机质含量低于-者称。土壤有机碳不同测定方法的比较和选用土壤有机碳不同测定方法的比较和选用关于土壤有机碳的测定，有关文献中介绍很多，根据目的要求和实验室条件可选用不同方法。经典测定的方法有干烧法（高温电炉灼烧）或湿烧法（重铬酸钾氧化），放出的，一般用苏打石灰吸收称重，或用标准氢氧化钡溶液吸收，再用标准酸滴定。用上述方法测定土壤有机碳时，也包括土壤中各元素态碳及无机碳酸盐。因此，在测定石灰性土壤有机碳时，必须先除去C除去的方法，可以在测定前用亚硫酸处

14、理去除之，或另外测定无机碳和总碳的含量，从全碳结果中减去无机碳。干烧法和湿烧法测定的方法均能使土壤有机碳全部分解，不受还原物质的影响，可获得准确的结果，可以作为标准方法校核时用。由于测定时须要一些特殊的仪器设备，而且很费时间，所以一般实验室都不用此法。近年来高温电炉灼烧和气相色谱装置相结合制成碳氮自动分析仪，已应用于土壤分析中，但由于仪器的限制，所以未能被广泛采用。目前，各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的是容量分析法。虽然各种容量法所用的氧化剂及其浓度或具体条件有差异，但其基本原理是相同的。使用最普遍的是在过量的硫酸存在下，用氧化剂重铬酸钾（或铬酸）氧化有机碳，剩余的氧化剂用标准硫酸亚

15、铁溶液回滴，从消耗的氧剂量来计算有机碳量。这种方法，土壤中的碳酸盐无干扰作用，而且方法操作简便、快速、适用于大量样品的分析。采用这一方法进行测定时，有的直接利用浓硫酸和重铬酸钾（）溶液迅速混和时所产生的热（温度在左右）来氧化有机碳，称为稀释热法（水合热法）。也有用外加热（）来促进有机质的氧化。前者操作方便，但对有机质的氧化程度较低，只有7而且受室温变化的影响较大，而后者操作较麻烦，但有机碳的氧化较完全，可达5不受室温变化的影响。此外，还可用比色法测定土壤有机质所还原的重铬酸钾的量来计算，即利用土壤溶液中重铬酸钾被还原后产生的绿色铬离子l+或剩余的重铬酸钾橙色的变化，作为土壤有机碳的速测法。以上方法主要是通过测定氧化剂的消耗量来计算出土壤有机碳的含量，所以土壤中存在