土壤PH的測定

1、 土壤酸堿度的測定一、土壤pH的測定pH的化學定義是溶液中H+離子活度的負對數(shù)。土壤pH是土壤酸堿度的強度指標，是土壤的基本性質(zhì)和肥力的重要影響因素之。它直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性，從而影響植物的生長發(fā)育。土壤pH易于測定，常用作土壤分類、利用、管理和改良的重要參考。同時在土壤理化分析中，土壤pH與很多項目的分析方法和分析結(jié)果有密切關(guān)系，因而是審查其他項目結(jié)果的一個依據(jù)。土壤pH分水浸pH和鹽浸pH，前者是用蒸餾水浸提土壤測定的pH，代表土壤的活性酸度(堿度)，后者是用某種鹽溶液浸提測定的pH，大體上反映土壤的潛在酸。鹽浸提液常用1molL-1 KCl溶液或用0.5 molL-1

2、 CaCl2溶液，在浸提土壤時，其中的K+或Ca2+即與膠體表面吸附的Al3+和H+發(fā)生交換，使其相當部分被交換進入溶液，故鹽浸pH較水浸pH低。 土壤pH的測定方法包括比色法和電位法。電位法的精確度較高。pH誤差約為0.02單位，現(xiàn)已成為室內(nèi)測定的常規(guī)方法。野外速測常用混合指示劑比色法，其精確度較差，pH誤差在0.5左右。 (一)混合指示劑比色法 1、方法原理：指示劑在不同pH的溶液中顯示不同的顏色，故根據(jù)其顏色變化即可確定溶液的pH?；旌现甘緞┦菐追N指示劑的混合液，能在個較廣的pH范圍內(nèi)，顯示出與一系列不同pH相對應的顏色，據(jù)此測定該范圍內(nèi)的各種土壤pH。2、操作步驟：在比色瓷盤孔內(nèi)(室內(nèi)

3、要保持清潔干燥，野外可用待測土壤擦拭)，滴入混合指示劑8滴，放入黃豆大小的待測土壤，輕輕搖動使土粒與指示劑充分接觸，約1分鐘后將比色盤稍加傾斜用盤孔邊緣顯示的顏色與pH比色卡比較，以估讀土壤的pH。-1 Na0H調(diào)至草綠色即可。pH比色卡用此混合指示劑制作。 (二)電位測定法 1、方法原理：以電位法測定土壤懸液pH，通用pH玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極。此二電極插入待測液時構(gòu)成一電池反應，其間產(chǎn)生一電位差，因參比電極的電位是固定的，故此電位差之大小取決于待測液的H+離子活度或其負對數(shù)pH。因此可用電位計測定電動勢。再換算成pH，一般用酸度計可直接測讀pH。2、操作步驟：稱取通過1mm

4、篩孔的風干土10克兩份，各放在50ml的燒杯中，一份加無C02蒸餾水，另一份加1molL-1 KCl溶液各25ml(此時土水比為1：2.5，含有機質(zhì)的土壤改為1:5)，間歇攪拌或搖動30分鐘，放置30分鐘后用酸度計測定。附：PHS-3C型酸度計使用說明（一） 準備工作把儀器電源線插入220V交流電源，玻璃電極和甘汞電極安裝在電極架上的電極夾中，將甘汞電極的引線連接在后面的參比接線柱上。安裝電極時玻璃電極球泡必須比甘汞電極陶瓷芯端稍高一些，以防止球泡碰壞。甘汞電極在使用時應把上部的小橡皮塞及下端橡皮套除下，在不用時仍用橡皮套將下端套住。在玻璃電極插頭沒有插入儀器的狀態(tài)下，接通儀器后面的電源開關(guān)，

5、讓儀器通電預熱30分鐘。將儀器面板上的按鍵開關(guān)置于mv位置，調(diào)節(jié)后面板的“零點”電位器使讀數(shù)為±0之間。(二)測量電極電位1、 按準備工作所述對儀器調(diào)零。2、 接入電極。插入玻璃電極插頭時，同時將電極插座外套向前按，插入后放開外套。插頭拉不出表示已插好。拔出插頭時，只要將插座外套向前按動，插頭即能自行跳出。3、 用蒸餾水清洗電極并用濾紙吸干。4、 電極浸在被測溶液中，儀器的穩(wěn)定讀數(shù)即為電極電位（mv值）。（三） 儀器標定在測量溶液pH值之前必須先對儀器進行標定。一般在正常連續(xù)使用時，每天標定一次已能達到要求。但當被測定溶液有可能損害電極球泡的水化層或?qū)y定結(jié)果有疑問時應重新進行標定。

6、標定分“一點”標定和“二點”標定二種。標定進行前應先對儀器調(diào)零。標定完成后，儀器的“斜率”及“定位”調(diào)節(jié)器不應再有變動。1、 一點標定方法(1)、插入電極插頭，按下選擇開關(guān)按鍵使之處于pH位，“斜率”旋鈕放在100%處或已知電極斜率的相應位置。(2)、選擇一與待測溶液pH值比較接近的標準緩沖溶液。將電極用蒸餾水清洗并吸干后浸入標準溶液中，調(diào)節(jié)溫度補償器使其指示與標準溶液的溫度相符。搖動燒杯使溶液均勻。(3)、調(diào)節(jié)“定位”調(diào)節(jié)器使儀器讀數(shù)為標準溶液在當時溫度時的pH值。2、 二點標定方法（1）、插入電極插頭，按下選擇開關(guān)按鍵使之處于pH位，“斜率”旋鈕放在100%處。（2）、選擇二種標準溶液，測

7、量溶液溫度并查出這二種溶液與溫度對應的標準pH值（假定為pHS1和pHS2）。將溫度補償器放在溶液溫度相應位置。將電極用蒸餾水清洗并吸干后浸入第一種標準溶液中，穩(wěn)定后的儀器讀數(shù)為pH1。（3）再將電極用蒸餾水清洗并吸干后浸入第二種標準溶液中，儀器讀數(shù)為pH2。計算S=（pH1-pH2）/ （pHS1-pHS2）×100%，然后將“斜率”旋鈕調(diào)到計算出來的S值相對應位置，再調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器讀數(shù)為第二種標準溶液的pHS2值。（4）再將電極浸入第一種標準溶液，如果儀器顯示值與pHS1相符則標定完成。如果不符，則分別將電極依次再浸入這二種溶液中，在比較接近pH7的溶液中時“定位”，在另一溶

8、液中時調(diào)“斜率”，直至二種溶液都能相符為止。（四）測量pH值1、 已經(jīng)標定過的儀器即可用來測量被測溶液的pH值，測量時“定位”及“斜率”調(diào)節(jié)器應保持不變，“溫度補償”旋鈕應指示在溶液溫度位置。2、 將清洗過的電極浸入被測溶液，搖動燒杯使溶液均勻，穩(wěn)定后的儀器讀數(shù)即為該溶液的pH值。3、注意事項 （1）土水比的影響：一般土壤懸液愈稀，測得的pH愈高，尤以堿性土的稀釋效應較大。為了便于比較，測定pH的土水比應當固定。經(jīng)試驗，采用1:1的土水比，堿性土和酸性土均能得到較好的結(jié)果，酸性土采用1:5和1:1的土水比所測得的結(jié)果基本相似，故建議堿性土采用1：1或1：2.5土水比進行測定。 (2)蒸餾水中C

9、02會使測得的土壤pH偏低，故應盡量除去，以避免其干擾。 （3）待測土樣不宜磨得過細，宜用通過1mm篩孔的土樣測定。(4)玻璃電極不測油液，在使用前應在0.1molL-1 NaC1溶液或蒸餾水中浸泡24小時以上。(5)甘汞電極一般為KCl飽和溶液灌注，如果發(fā)現(xiàn)電極內(nèi)已無KCl結(jié)晶，應從側(cè)面投入一些KCl結(jié)晶體，以保持溶液的飽和狀態(tài)。不使用時，電極可放在KCl飽和溶液或紙盒中保存。4、試劑配制（1)1molL-1 KCl溶液：稱取74.6克KCl溶于400ml蒸餾水中，用10KOH或KCl溶液調(diào)節(jié)pH至5.56.0，而后稀釋至1升。 (2)標準緩沖溶液 pH4.03緩沖溶液：苯二甲酸氫鉀在105

10、烘23小時后，稱取10.21克，用蒸餾水溶解稀釋至l升。 pH6.86緩沖溶液：稱取在105烘23小時的KH2PO4 4.539克或Na2HPO4 。2H2O 5.938克，溶解于蒸餾水中定容至1升。二、土壤交換性酸的測定(氯化鉀交換 中和滴定法) 土壤交換性酸指土壤膠體表面吸附的交換性氫、鋁離子總量，屬于潛在酸而與溶液中氫離子(活性酸)處于動態(tài)平衡，是土壤酸度的容量指標之一。土壤交換性酸控制著活性酸，因而決定著土壤的pH；同時過量的交換性鋁對大多數(shù)植物和有益微生物均有一定的抑制或毒害作用(一)方法原理在非石灰性土和酸性土中，土壤膠體吸附有一部分氫、鋁離子，當以KCl溶液淋洗土壤時，這些氫、鋁

11、離子便被鉀離子交換而進入溶液。此時不僅氫離子使溶液呈酸性，而且由于鋁離子的水解，也增加了溶液的酸性。當用NaOH標準溶液直接滴定淋洗液時，所得結(jié)果(滴定度)為交換性酸(交換性氫、鋁離子)總量。另外在淋洗液中加入足量NaF，使鋁離子形成絡合離子，從而防止其水解，反應如下： AlCl3+6NaFNa3A1F6+3NaCl然后再用NaOH標準溶液滴定，即得交換性氫離子量。由兩次滴定之差計算出交換性鋁離子量。 (二)操作步驟 1、稱取通過0.25mm篩孔的風干土樣，重量相當于4克烘干土，置于100ml三角瓶中。加1molL-1 KCl溶液約20ml，振蕩后濾入100ml容量瓶中。2、同上多次地用1mo

12、lL-1 KCl溶液浸提土樣，浸提液過濾于容量瓶中。每次加入KCl浸提液必須待漏斗中的濾液濾干后再進行。當濾液接近容量瓶刻度時，停止過濾，取下用KCl定容搖勻。3、吸取25m1濾液于100m1三角瓶中，煮沸5分鐘以除去C02，加酚酞指示劑2滴，趁熱用0.02molL-1的NaOH標準溶液滴定，至溶液顯粉紅色即為終點。記下NaOH溶液的用量(V1)，據(jù)此計算交換性酸總量。 4、另取一份25m1濾液，煮沸5分鐘，加1ml3.5NaF溶液，冷卻后，加酚酞指示劑2滴，用0.02molL-1 Na0H溶液滴定至終點，記下Na0H溶液的用量(V2)，據(jù)此計算交換性氫離子量。(三)結(jié)果計算 V1×

13、C×分取倍數(shù) 1、土壤交換性酸總量(Cmol/kg) ×100 土樣重（克） V2×C×分取倍數(shù) 2、土壤交換性氫(Cmol/kg) ×100 烘干土樣重（克） 3、土壤交換性鋁(Cmol/kg) 交換性酸總量交換性氫 式中：V1 滴定交換性酸總量消耗的NaOH毫升數(shù) V2 滴定交換性氫消耗的NaOH毫升數(shù) C NaOH標準溶液的濃度 分取倍數(shù) 100m1/25m1=4 (四)試劑配制 1、0.02molL-1NaOH標準溶液：取100ml 1molL-1 NaOH溶液，加蒸餾水稀釋至5升，準確濃度以苯二甲酸氫鉀標定。 2、1 molL-1 K

14、Cl溶液：配制同前。 3、3.5NaF溶液：稱NaF(化學純)3.5克，溶于100ml蒸餾水中，貯存于涂蠟的試劑瓶中。 4、1酚酞指示劑：稱1克酚酞溶于100ml 95的酒精。三、土壤水解性酸的測定(醋酸鈉水解 中和滴定法) 水解性酸也是土壤酸度的容量因素，它代表鹽基不飽和土壤的總酸度，包括活性酸、交換性酸和水解性酸三部份的總和。土壤水解性酸加交換性鹽基，接近于陽離子交換量，因而可用來估算土壤的陽離子交換量和鹽基飽和度。土壤水解性酸也是計算石灰施用量的重要參數(shù)之一。 (一)方法原理 用1molL-1醋酸鈉(pH8.3)浸提土壤，不僅能交換出土壤的交換性氫、鋁離子，而且由于醋酸鈉水解產(chǎn)生NaOH

15、的鈉離子，能取代出有機質(zhì)較難解離的某些官能團上的氫離子，即可水解成酸。 (二)操作步驟 1、稱取通過1mm篩孔風干土樣，重量相當于5.00克烘干土，放在100ml三角瓶中，加1molL-1CH3COONa約20ml，振蕩后濾入100ml容量瓶中。2、同上多次地加1molL-1醋酸鈉溶液浸提土樣，浸提液濾入100ml容量瓶中，每次加入CH3COONa浸提液必須待漏斗中的濾液濾干后再進行，直至濾液接近刻度，用1molL-1醋酸鈉溶液定容搖勻。3、吸取濾液50.00ml于250ml三角瓶中，加酚酞批示劑2滴，用0.02molL-1NaOH標準溶液滴定至明顯的粉紅色，記下NaOH標準溶液的用量（V）。 注：滴定時濾液不能加熱，否則醋酸鈉強烈分解，醋酸蒸發(fā)呈較強堿性，造成很大的誤差。 (三)結(jié)果計算 V×C×分取倍數(shù) 水解性酸度（Cmol/kg） - ×100 烘干土樣重（克） 式中：V NaOH標準溶液消耗的毫升數(shù)； C Na0H標準溶液的濃度。 如果已有土壤陽離子交換量和交換性鹽基總量的數(shù)據(jù)，水解性酸度也可以用計算求得。 水解性酸度陽離子交換量交換性鹽基總量