有机质的测定-实验

实验二土壤有机质的测定

刘小锋692265要点1、了解土壤有机质的概念、含量范围及测定意义。2、熟悉土壤有机质测定的各种方法的优缺点。3、掌握重铬酸钾氧还滴定法测定土壤有机质的原理。4、掌握外热源法和稀释热法测定土壤有机质的反应条件及注意事项。第一节概述一、土壤有机质在土壤肥力上的意义是土壤中各种营养元素的重要来源，特别是氮、磷。经过大量分析表明，土壤有机质与氮含量呈高度线性相关,有机质中含氮一般约为5-6％，即：土壤全氮(g.kg-1)＝土壤有机质(g.kg-1)×0.05(或0.06)对土壤稳定性结构的形成、对调节土壤水分、温度、空气、三相比等有重要作用。土壤有机质含量高低是土壤肥力高低的一个重要指标。二、土壤有机质的组成及含量1.组成分解很少，仍保持原状的动植物残体；动植物残体的半分解产物和微生物代谢产物；腐殖质——有机质的分解和合成而形成的特殊有机物质。

严格意义上土壤有机质主要指后2类及第1类的一部分。2.我国土壤有机质含量

我国土壤耕层的有机质含量一般在50g.kg-1以下，其中东北较高，南方水田次之，华北、西北含量较低。东北黑土40–50g.kg-1西北6–20g.kg-1南方红、黄壤20–30g.kg-1华北5–15g.kg-1不同肥力等级的土壤有机质含量约为：

高肥力土壤：>15.0g.kg-1，中肥力土壤：10-14g.kg-1；低肥力土壤：5.0-10g.kg-1薄砂地：<5.0g.kg-1

注意土壤有机质一般处于分解与积累的平衡中，因此相对来说是比较稳定的，不必年年测定。长期以来，在土壤分析中一直采用通过测定有机C的方法来换算土壤OM含量。为什么？一般认为OM含有机C量为58%。土壤OM%=土壤有机C%1.724有机质与有机碳三、土壤有机质不同测定方法的比较和选用（一）经典方法

注意：去除土壤中无机碳的影响。

湿烧法（重铬酸钾氧化）干烧法（高温电炉灼烧）CO2NaHCO3或Ba(OH)2吸收重量法或容量法测定优点：1.土壤有机碳分解完全2.不受土壤中还原物质的影响3.结果准确，可做标准方法校核用缺点：1.需要特殊仪器设备，费时，目前一般实验室不用此法。2.结果受碳酸盐干扰（一）经典方法

（二）碳自动分析仪原理：根据干烧法原理制造而成。高温灼烧，气相色谱测定CO2仪器价格高，未能普遍使用。TOC测定仪（三）直接灼烧法原理：高温（350-400℃）灼烧计算土壤重量损失。特点：操作简单，但结果中可能包括部分化合水。适合于砂性土壤。（四）当前常用方法

——容量法原理：酸性条件下，过量重铬酸钾氧化土壤有机碳，标准硫酸亚铁回滴剩余重铬酸钾，从消耗氧化剂量计算土壤有机碳量。优点：1.操作简单、快速，适于大量样品分析2.土壤无机碳酸盐无干扰缺点：土壤中还原性或氧化性物质干扰测定结果。如：氯化物、亚铁、二氧化锰等方法类型：

外加热法稀释热法（五）比色法根据K2Cr2O7滴定法原理，K2Cr2O7中Cr6+为橙色，还原态Cr3+为绿色，利用过量的K2Cr2O7被还原后产生的绿色Cr3+或剩余的K2Cr2O7橙色的变化情况来计算有机C的含量。第二节土壤有机质的测定方法1.原理：在外加热条件下，用已知浓度的重铬酸钾—硫酸溶液氧化土壤有机质，用标准的硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾，从所消耗的K2Cr2O7的量来计算有机碳的含量。并以二氧化硅为添加物作试剂空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值，计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤有机质含量。外加热重铬酸钾容量法指示剂：邻啡罗啉：

邻啡罗啉－Fe3+：淡蓝色邻啡罗啉－Fe2+：红色滴定过程颜色变化：橙－灰绿－淡绿－砖红

以邻啡罗啉为指示剂，三个邻啡罗啉（C2H8N2）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。滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，滴定过程中渐现Cr3+的绿色，快到终点变为灰绿色，如标准亚铁溶液过量半滴，即变成红色，表示终点已到。缺点：易被悬浮土粒吸附，使终点颜色变化不明显。外加热重铬酸钾容量法2.操作步骤1、称样(100目)0.2000g于干燥的硬质试管，加入10.0ml0.4mol∙L-1(1/6K2Cr2O7)-H2SO4溶液，试管口加一小漏斗2、消煮（280℃），沸腾5分钟(计时开始：溶液表面开始沸腾时)3、冷却后，用水洗小漏斗并将试管内容物转移到250ml三角瓶（至总体积60～

80ml）4、加邻啡罗啉指示剂4～5滴5、用0.2mol∙L-1FeSO4溶液滴定(橙黄→蓝绿→砖红)每批样品同时做1个空白（以SiO2代替土样）外加热重铬酸钾容量法

V0──空白滴定时消耗硫酸亚铁标准溶液的体积，mL；V──测定试样时消耗硫酸亚铁标准溶液的体积，mL；Ｃ2──硫酸亚铁标准溶液的浓度，mol/L；0.003──1/4碳原子的摩尔质量数，g/mol；1.724──由有机碳换算为有机质的系数；m──烘干试样质量，g。平行测定的结果用算术平均值表示，保留三位有效数字。3、结果计算外加热重铬酸钾容量法4.说明及注意事项（1）土壤中Cl-可使有机质测定结果偏高。避免干扰的方法：土壤中Cl-含量较少时，可加少量的Ag2SO4Ag2SO4的作用：生成AgCl沉淀，从而除去Cl-促进有机质的分解Ag2SO4用量不能太多，否则生成Ag2Cr2O7沉淀土壤（尤其盐土）中Cl-含量较多时，需要测定土壤中Cl-含量，并对土壤有机碳含量进行校正。或者，可改用湿烧法测定。6Cl-+Cr2O72-+14H+2Cr3++3Cl2+7H2O∆外加热重铬酸钾容量法6Fe2++Cr2O72-+14H+

2Cr3++6Fe3++7H2O∆（2）土壤（水稻土、沼泽土等）中还原性物质（如Fe2+、Mn2+）等较多时，测定结果偏高。防止干扰的方法：充分风干土壤，使还原物质氧化，或者，可改用湿烧法测定土壤有机质。（3）消煮温度和时间对分析结果的影响较大。预热温度在天气较冷时可稍高些；沸腾时