土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定

1、土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定A. EDTA乙酸銨鹽交換法1 方法提要用0.005mol·L-1 EDTA與1 mol·L-1乙酸銨的混合液作為交換提取劑，在適宜的pH條件下（酸性、中性土壤用pH7.0，石灰性土壤用pH8.5），與土壤吸收性復(fù)合體的Ca2+、Mg2+、Al3+等交換，在瞬間形成解離度很小而穩(wěn)定性大的絡(luò)合物，且不會(huì)破壞土壤膠體。由于NH4的存在，交換性H、K、Na也能交換完全，形成銨質(zhì)土。通過(guò)使用95%乙醇洗去過(guò)剩銨鹽，以蒸餾法蒸餾，用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定氨量，即可計(jì)算出土壤陽(yáng)離子交換量。2 適用范圍本方法適用于各類(lèi)土壤中陽(yáng)離子交換量的測(cè)定。3 主要儀器設(shè)備3.1 電動(dòng)離

2、心機(jī)：轉(zhuǎn)速3000 r/min5000r/min；3.2 離心管：100mL；3.3 定氮儀；3.4 消化管（與定氮儀配套）。4 試劑4.1 0.005 mol·L-1EDTA與1 mol·L-1乙酸銨混合液：稱(chēng)取77.09g乙酸銨及1.461g乙二胺四乙酸，加水溶解后稀釋至900mL左右，以1：1氨水和稀乙酸調(diào)至pH至7.0（用于酸性和中性土壤的提取）或pH8.5（用于石灰性土壤的提?。D(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，定容；4.2 95%乙醇（須無(wú)銨離子）；4.3 硼酸溶液（H3BO3）20g·L-1：稱(chēng)取20.00g硼酸，溶于近1L水中。用稀鹽酸或稀氫氧化鈉調(diào)節(jié)

3、pH至4.5，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，定容。4.4 氧化鎂：將氧化鎂在高溫電爐中經(jīng)600灼燒0.5h，冷卻后貯存于密閉的玻璃瓶中；4.5 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液c（HCl）0.05 mol·L-1：吸取濃鹽酸4.17mL稀釋至1L，充分搖勻后參照附錄3用無(wú)水碳酸鈉進(jìn)行標(biāo)定；4.6 pH10緩沖溶液：稱(chēng)取氯化銨33.75g溶于無(wú)CO2水中，加新開(kāi)瓶的濃氨水（密度0.90）285mL，用水稀釋至500mL；4.7 鈣鎂混合指示劑：稱(chēng)取0.5g酸性鉻藍(lán)K與1.0g萘酚綠B，加100g氯化鈉，在瑪瑙研缽中充分研磨混勻，貯于棕色瓶中備用；4.8 甲基紅溴甲酚綠混合指示：稱(chēng)取0.5g溴甲酚綠和0.1g

4、甲基紅于瑪瑙研缽中，加入少量95%乙醇，研磨至指示劑全部溶解后，加95%乙醇至100mL；4.9 納氏試劑：稱(chēng)取10.0g碘化鉀溶于5mL水中，另稱(chēng)取3.5g二氯化汞溶于20mL水中（加熱溶解），將二氯化汞溶液慢慢地倒入碘化鉀溶液中，邊加邊攪拌，直至出現(xiàn)微紅色的少量沉淀為止。然后加70mL30%氫氧化鉀溶液，并攪拌均勻，再滴加二氯化汞溶液至出現(xiàn)紅色沉淀為止。攪勻，靜置過(guò)夜，傾出清液貯于棕色瓶中，放置暗處保存。5 分析步驟5.1稱(chēng)取通過(guò)2mm孔徑篩的風(fēng)干試樣2g（精確至0.01g），放入100mL離心管中，加入少量EDTA乙酸銨混合液，用橡皮頭玻璃棒攪拌樣品，使成均勻泥漿狀，再加混合液使總體積達(dá)

5、80mL左右，攪拌1min2min，然后用EDTA乙酸銨混合液洗凈橡皮頭玻璃棒。5.2將離心管成對(duì)地放在粗天平兩盤(pán)上，加入EDTA乙酸混合液使之平衡，再對(duì)稱(chēng)地放入離心機(jī)中，以3000r/min轉(zhuǎn)速離心3min5min，棄去離心管中清液。如酸性、中性土壤需要測(cè)定交換性鹽基組成時(shí)，則將離心后的清液收集于100mL容量瓶中，用混合液提取劑定容至刻度，作為交換性鉀、鈉、鈣、鎂的待測(cè)液。5.3 向載有樣品的離心管中加入少量95%乙醇，用橡皮頭玻璃棒充分?jǐn)嚢?，使土樣成均勻泥漿狀，再加95%乙醇約60mL，用橡皮頭玻璃棒充分?jǐn)噭?，將離心管成對(duì)地放于粗天平兩盤(pán)上，加乙醇使之平衡，再對(duì)稱(chēng)地放入離心機(jī)中以3000

6、r/min轉(zhuǎn)速離心3min5min，棄去乙醇清液，如此反復(fù)34次，洗至無(wú)銨離子為止（以納氏試劑檢查）。5.4 向管內(nèi)加入少量水，用橡皮頭玻璃棒將銨離子飽和土攪拌成糊狀，并無(wú)損洗入消化管中，洗入體積控制在60mL 左右。在蒸餾前向消化管內(nèi)加入1g氧化鎂，立即將消化管置于定氮儀上。蒸餾前先按儀器使用說(shuō)明書(shū)檢查定氮儀，并空蒸0.5h洗凈管道。5.5 向盛有25mL 20g·L-1硼酸吸收液的三角瓶?jī)?nèi)加入2滴甲基紅溴甲酚綠指示劑，將三角瓶置于冷凝器的承接管下，管口插入硼酸溶液中，開(kāi)始蒸餾。蒸餾約8min后，檢查蒸餾是否完全。檢查時(shí)可取下三角瓶，在冷凝器的承接管下端取1滴餾出液于白色瓷板上，加

7、納氏試劑1滴，如無(wú)黃色，表示蒸餾已完全，否則應(yīng)繼續(xù)蒸餾，直至蒸餾完全為止。將三角瓶取下，用少量蒸餾水沖洗承接管的末端，洗液收入三角瓶?jī)?nèi)，以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，同時(shí)做空白試驗(yàn)。（具體操作按定氮儀使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定）。6 結(jié)果計(jì)算 陽(yáng)離子交換量， c mol(+)·kg-1式中：c鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol·L-1；V滴定樣品待測(cè)液所耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL；V0空白滴定耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL；m風(fēng)干試樣質(zhì)量，g；10將m mol換算成c mol的倍數(shù)；1000換算成每kg中的c mol。平行測(cè)定結(jié)果用算術(shù)平均值表示，保留小數(shù)點(diǎn)后一位。7 精密度平行測(cè)定結(jié)果允許相差： 測(cè)定值，c mol

8、/kg 允許絕對(duì)相差，c mol/kg 50 5.0 5030 2.51.5 3010 1.50.5 10 0.58 注釋1) 含鹽分和堿化度高的土壤，因Na+較多，易與EDTA形成穩(wěn)定常數(shù)極小的EDTA二鈉鹽，一次提取交換不完全，所以需要提取23次方可。2) 蒸餾時(shí)使用氧化鎂而不用氫氧化鈉，因后者堿性強(qiáng)，能水解土壤中部分有機(jī)氮素成銨態(tài)氮，致使結(jié)果偏高。3) 檢查鈣離子的方法：取澄清液20mL左右，放入三角瓶中，加pH10緩沖液3.5mL，搖勻，再加數(shù)滴鈣鎂指示劑混合，如呈藍(lán)色，表示無(wú)鈣離子，如呈紫紅色，表示有鈣離子存在。4) 95%乙醇必須預(yù)先做銨離子檢驗(yàn)，需無(wú)銨離子。5） 用過(guò)的乙醇可用蒸

9、餾法回收后重復(fù)使用。B. 乙酸銨交換法1 方法提要用1mol·L-1中性乙酸銨溶液反復(fù)處理土壤，使土壤為NH4飽和。過(guò)量的乙酸銨用乙醇洗除，加入氧化鎂蒸餾。蒸餾出的氨被硼酸溶液吸收，通過(guò)鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氨量后，計(jì)算土壤陽(yáng)離子交換量。2 適用范圍本方法適用于中性、酸性土壤中陽(yáng)離子交換量的測(cè)定。3 主要儀器設(shè)備3.1 電動(dòng)離心機(jī)：轉(zhuǎn)速3000 r/min 5000r/min；3.2 離心管：100mL；3.3 定氮儀；3.4 滴定裝置；3.5 消化管（與定氮儀配套）。4 試劑4.1 1mol·L-1乙酸銨溶液：稱(chēng)取77.09g乙酸銨溶于近1L水中。以稀乙酸或1：1氨水調(diào)節(jié)pH至

10、7.0，轉(zhuǎn)移入1000mL容量瓶中，定容；4.2 95%乙醇（須無(wú)銨離子）；4.3 硼酸溶液（H3BO3）20g·L-1：稱(chēng)取20.00g硼酸，溶于近1L水中。用稀鹽酸或稀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至4.5，轉(zhuǎn)移入1000mL容量瓶中，定容；4.4 氧化鎂：將氧化鎂在高溫電爐中經(jīng)600灼燒0.5h，冷卻后貯存于密閉的玻璃瓶中；4.5 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液c（HCl）0.05 mol·L-1：吸取濃鹽酸4.17mL加水稀釋至1L，充分搖勻后用無(wú)水碳酸鈉進(jìn)行標(biāo)定；4.6 pH10緩沖溶液：稱(chēng)取氯化銨33.75g溶于無(wú)CO2水中，加新開(kāi)瓶的濃氨水（密度0.90）285mL，用水稀釋至500mL；4

11、.7 鈣鎂混合指示劑：稱(chēng)取0.5g酸性鉻藍(lán)K與1.0g萘酚綠B，加100g氯化鈉，在瑪瑙研缽中充分研磨混勻，貯于棕色瓶中備用；4.8 甲基紅溴甲酚綠混合指示劑：稱(chēng)取0.5g溴甲酚綠和0.1g甲基紅于瑪瑙研缽中，加入少量95%乙醇，研磨至指示劑全部溶解后，加95%乙醇至100mL；4.9 納氏試劑：稱(chēng)取10.0g碘化鉀溶于5mL水中，另稱(chēng)取3.5g二氯化汞溶于20mL水中（加熱溶解），將二氯化汞溶液慢慢地倒入碘化鉀溶液中，邊加邊攪拌，直至出現(xiàn)微紅色的少量沉淀為止。然后加70mL30%氫氧化鉀溶液，并攪拌均勻，再滴加二氯化汞溶液至出現(xiàn)紅色沉淀為止。攪勻，靜置過(guò)夜，傾出清液貯于棕色瓶中，放置暗處保存

12、。5 分析步驟5.1 稱(chēng)取通過(guò)2mm孔徑篩的風(fēng)干試樣2g（精確至0.01g），放入100mL離心管中，加入少量1mol·L-1乙酸銨溶液，用帶橡皮頭玻璃棒攪拌樣品，使成均勻泥漿狀，再加1 mol·L-1乙酸銨溶液至總體積約60mL，充分?jǐn)嚢?，然后? mol·L-1乙酸銨溶液洗凈橡皮頭玻璃棒與離心管壁，將溶液收入離心管內(nèi)。5.2 將離心管成對(duì)地放在粗天平兩盤(pán)上，加入乙酸銨溶液使之平衡，再對(duì)稱(chēng)地放入離心機(jī)中離心3min5min，轉(zhuǎn)速3000r/min左右，棄去離心管中清液，如此反復(fù)35次，直至檢查提取液中無(wú)鈣離子存在為止。如酸性、中性土壤需要測(cè)定交換性鹽基組成時(shí)，則

13、將離心后的清液收集于250mL容量瓶中，用乙酸銨溶液定容至刻度，作為交換性鉀、鈉、鈣、鎂的待測(cè)液。5.3 向載有樣品的離心管中加入少量95%乙醇，用橡皮頭玻璃棒充分?jǐn)嚢瑁雇翗映删鶆蚰酀{狀，再加95%乙醇約60mL，用橡皮頭玻璃棒充分?jǐn)噭?，將離心管成對(duì)地放于粗天平兩盤(pán)上，加乙醇使之平衡，再對(duì)稱(chēng)地放入離心機(jī)中離心3min5min，轉(zhuǎn)速3000r/min，棄去乙醇清液，如此反復(fù)34次，洗至無(wú)銨離子為止（以納氏試劑檢查）。5.4 向管內(nèi)加入少量水，用橡皮頭玻璃棒將銨離子飽和土攪拌成糊狀，并無(wú)損洗入消化管中，洗入體積控制在60mL 左右。在蒸餾前向消化管內(nèi)加入1g氧化鎂，立即將消化管置于定氮儀上。蒸餾

14、前先按儀器使用說(shuō)明書(shū)檢查定氮儀，并空蒸0.5h洗凈管道。5.5 向盛有25mL 20g·L-1硼酸吸收液的三角瓶?jī)?nèi)加入2滴甲基紅溴甲酚綠指示劑，將三角瓶置于冷凝器的承接管下，管口插入硼酸溶液中，開(kāi)始蒸餾。蒸餾約8min后，檢查蒸餾是否完全。檢查時(shí)可取下三角瓶，在冷凝器的承接管下端取1滴餾出液于白色瓷板上，加納氏試劑1滴，如無(wú)黃色，表示蒸餾已完全，否則應(yīng)繼續(xù)蒸餾，直至蒸餾完全為止。將三角瓶取下，用少量蒸餾水沖洗承接管的末端，洗液收入三角瓶?jī)?nèi)，以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，同時(shí)做空白試驗(yàn)。（具體操作按定氮儀使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定）。6 結(jié)果計(jì)算 陽(yáng)離子交換量， c mol(+)·kg-1式中：c鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol·L-1；V滴定樣品待測(cè)液所耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL；V0空白滴定耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL；m風(fēng)干試樣質(zhì)量，g；10將m mol換算成c mol的倍數(shù)；1000換算成每kg中的cmol；平行測(cè)定結(jié)果用算術(shù)平均值表示，保留小數(shù)點(diǎn)后一位。7 精密度平行測(cè)定結(jié)果允許相差： 測(cè)定值，c mol·kg-1 允許差，c mol·kg-1 50 5.0 5030 2.51.5 3010 1.50.5 10 0.58 注釋1