土壤中有機(jī)質(zhì)的測定實(shí)驗(yàn)方案

1、4濰坊職業(yè)學(xué)院 環(huán)境監(jiān)測與分析 土壤中有機(jī)質(zhì)測定一、 實(shí)驗(yàn)原理在加熱并有硫酸存在的條件下，用過量的重鉻酸鉀溶液氧化土壤中的有機(jī)碳，多余的重鉻酸鉀用標(biāo)準(zhǔn)的硫酸亞鐵溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)消耗掉的重鉻酸鉀的量來間接計(jì)算土壤中有機(jī)碳的含量，進(jìn)而根據(jù)土壤中有機(jī)質(zhì)與有機(jī)碳的比例（即換算因數(shù)）計(jì)算土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。目前，我國多采用Van Benmmelen換算因數(shù)計(jì)算土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，即認(rèn)為土壤有機(jī)質(zhì)平均含碳58%，所以用有機(jī)碳的分析結(jié)果乘以1.724即換算成土壤有機(jī)質(zhì)的含量。此外，采用重鉻酸鉀法并不能完全氧化土壤中的有機(jī)化合物，因此需要用一個(gè)校正系數(shù)來校正未反應(yīng)的有機(jī)碳的含量，一般認(rèn)為該方法所氧化的有機(jī)碳

2、僅為實(shí)際含量的90%，即校正系數(shù)為1.1。該方法具體反應(yīng)過程如下：氧化反應(yīng)：滴定反應(yīng)：在滴定的過程中，使用鄰啡羅啉氧化還原指示劑來指示滴定終點(diǎn)，鄰啡羅啉指示劑變色的氧化還原標(biāo)準(zhǔn)電位為1.14V，要求酸度為46mol/L，在反應(yīng)過程中鄰啡羅啉分子可與亞鐵離子絡(luò)合，形成紅色的鄰啡羅啉亞鐵絡(luò)合物，當(dāng)遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)，則變?yōu)榈{(lán)色的正鐵絡(luò)合物，反應(yīng)如下： 氧化態(tài)（淡藍(lán)色） 還原態(tài) （綜紅色）在整個(gè)反應(yīng)過程中溶液顏色的變化表現(xiàn)為：滴定開始以重鉻酸鉀的橙色為主，滴定過程中出現(xiàn)了Cr3的綠色，與正鐵絡(luò)合物的淡藍(lán)色混合，溶液呈現(xiàn)藍(lán)綠色，當(dāng)過量的重鉻酸鉀強(qiáng)氧化劑消耗完畢，標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵過量半滴，溶液顏色呈現(xiàn)亞鐵絡(luò)合

3、物的綜紅色，表示已到滴定終點(diǎn)。二、 儀器和試劑（一）實(shí)驗(yàn)儀器· 電子天平· 玻璃試管· 三角瓶· 小漏斗· 5mL重鉻酸鉀移液管一支· 5mL濃硫酸移液管一支· 油浴裝置一套/烘箱· 360度溫度計(jì)一支· 玻璃棒一支· 25mL活塞滴定管一支（二）實(shí)驗(yàn)試劑1. 0.068mol/L重鉻酸鉀溶液：稱分析純重鉻酸鉀20克溶于500ml蒸餾水中，冷卻后定容至500ml，裝入棕色試劑瓶中。2. 0.2mol/LFeSO4溶液：稱取化學(xué)純硫酸亞鐵 55.6克，加濃度為3mol/L的硫酸30ml溶解，加水定

4、容到1L。貯存于棕色瓶中，用濃度為0.068mol/L重鉻酸鉀滴定，求出其準(zhǔn)確濃度。3. 霖費(fèi)羅林指示劑：使用前無色，還原后紅棕色。稱取1.485克霖費(fèi)羅林，0.695克硫酸亞鐵溶于100ml蒸餾水。先將硫酸亞鐵溶于水，再把霖費(fèi)羅林溶于硫酸亞鐵溶液中。4 0.068mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液，取一定量的樣品，130度烘干1.5小時(shí)后，稱量2克溶于少量水，最后定容于100ml容量瓶中。放于棕色瓶中保存。三、 測定步驟（一）油浴加熱重鉻酸鉀容量法（1）稱土：使用減量法在稱量管中稱取約0.10.5克（精確到0.0001克）100目土壤樣品，把土樣從稱樣管移入干燥的硬質(zhì)玻璃管中。在土壤樣品轉(zhuǎn)移的過程中要

5、注意土樣切勿沾在試管壁上。 土壤樣品稱樣量的多少主要取決于土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。農(nóng)業(yè)土壤表土層稱樣量為0.250.3克，自然土壤表土層稱樣量為0.150.2克，底土層稱樣量應(yīng)增加些，總之，保證每份分析樣品中有機(jī)碳的含量控制在8毫克以內(nèi)。如樣品有機(jī)質(zhì)含量超過15，由于稱樣量太少，難以得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果，此時(shí)應(yīng)采用固體稀釋法來克服此困難，即稱取磨細(xì)的樣品1份（準(zhǔn)確到1毫克）和經(jīng)過高溫灼燒并磨細(xì)的礦質(zhì)土壤9份使之充分混合均勻后再從中稱樣分析，分析結(jié)果以稱量的1/10計(jì)算。（2）加入氧化劑：用移液管吸取0.8M（1/6 K2Cr207）重鉻酸鉀溶液5毫升，濃硫酸5毫升加入有樣品的試管中，在每個(gè)試管口插一

6、個(gè)小玻璃漏斗。 管口放入小漏斗的目的使冷凝蒸出的水汽，以減少蒸發(fā)。此外還需注意因試管內(nèi)加入的硫酸會大量放熱，因而應(yīng)趁熱將試管放入鐵絲籠，進(jìn)行下一步試驗(yàn)步驟。（3）油浴加熱：將帶有漏斗的玻璃試管逐個(gè)插入鐵絲籠中，然后將鐵絲籠沉入170180的油浴鍋內(nèi)，煮沸5分鐘。油浴加熱最好在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，油浴鍋應(yīng)在實(shí)驗(yàn)開始之前提前進(jìn)行加熱，在加熱過程中工作人員不能離開實(shí)驗(yàn)師，以免發(fā)生嚴(yán)重事故。當(dāng)油浴鍋內(nèi)溫度達(dá)到185190時(shí)，沉入鐵絲籠，油浴鍋內(nèi)溫度剛好下降至170180。試管內(nèi)溶液沸騰時(shí)開始計(jì)時(shí)，準(zhǔn)確沸騰5分鐘。將鐵絲籠從油浴鍋內(nèi)提出，置于白瓷板內(nèi)冷卻片刻，插去試管外的油液。消煮好的溶液顏色應(yīng)該是黃色或黃中

7、稍帶綠色，如果以綠色為主，則說明消煮溶液主要呈現(xiàn)Cr3的綠色，即重鉻酸鉀用量不足，應(yīng)采取減少稱樣量的方法重新測定。（4）溶液轉(zhuǎn)移：用洗瓶內(nèi)蒸餾水沖洗小漏斗的內(nèi)外壁，并將洗滌液全部轉(zhuǎn)移到試管內(nèi)，接著再把試管內(nèi)的消煮液及其土壤殘?jiān)?jīng)過少量多次沖洗的方法轉(zhuǎn)移到100mL三角瓶內(nèi)。注意三角瓶內(nèi)溶液的總體積應(yīng)控制在30-35左右為宜。（5）滴定：在三角瓶內(nèi)滴加2-3滴鄰啡羅啉指示劑，并使用標(biāo)準(zhǔn)的0.1M硫酸亞鐵溶液滴定剩余的重鉻酸鉀。滴定過程中溶液顏色變化為橙黃-藍(lán)綠-棕紅。如滴定過程中樣品使用的硫酸亞鐵量不到空白標(biāo)定的1/3，則應(yīng)采取減少稱樣量的方法重新測定。（6）空白：每批樣品分析時(shí)，必須同時(shí)做2-

8、3個(gè)空白標(biāo)定。即取大約0.2克左右燒過的浮石灰或土壤代替土壤樣品，或者不加土壤樣品，其他步驟與土樣測定相同，但滴定前溶液總體積控制在20-25mL為宜。通過空白實(shí)驗(yàn)可以求出滴定5毫升0.8M（1/6 K2Cr207）重鉻酸鉀及5毫升濃硫酸溶液所需要的0.1M硫酸亞鐵溶液的用量。（二）烘箱加熱重鉻酸鉀容量法（1）稱樣：使用減量法在稱量管中稱取約0.10.5克（精確到0.0001克）100目土壤樣品，把土樣從稱樣管移入干燥的三角瓶中。（2）加入氧化劑：用移液管吸取0.8M（1/6 K2Cr207）重鉻酸鉀溶液5毫升，濃硫酸5毫升加入有樣品的三角瓶中，在每個(gè)三角瓶口插一個(gè)小玻璃漏斗。（3）烘箱加熱：將恒溫箱的溫度升至185，然后將待測樣品放入溫箱中加熱，讓溶液在170-180條件下沸騰5分鐘。三角瓶放到已經(jīng)預(yù)熱好的烘箱內(nèi)，三角瓶內(nèi)起初有少量的小氣泡產(chǎn)生，這是有機(jī)質(zhì)已經(jīng)被氧化而釋放出的二氧化碳，并不是真正的沸騰。特別是含碳酸鹽的土壤，剛加熱就有大量的二氧化碳產(chǎn)生，這也不是真正的沸騰。只有在真正沸騰時(shí)才能開始計(jì)時(shí)。 (3)滴定：取出三角瓶，待其冷卻后用蒸餾水沖冼小漏斗和三角瓶內(nèi)壁，洗入液的總體積應(yīng)控制在30-35毫升左右，然后加入鄰啡羅林指示劑3滴，用0.1molL-1