HJ 649-2013土壤 可交換酸度的測(cè)定 氯化鉀提取-滴定法

中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

HJ649-2013

土壤可交換酸度的測(cè)定

氯化鉀提取-滴定法

Soil—Determinationofexchangeableaciditybypotassiumchloride

extraction—Titrationmethod

（發(fā)布稿）

本電子版為發(fā)布稿。請(qǐng)以中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社出版的正式標(biāo)準(zhǔn)文本為準(zhǔn)。

前言

為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，保護(hù)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范土壤中可交換酸度的監(jiān)測(cè)

方法，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了土壤中可交換酸度測(cè)定的氯化鉀提取-滴定法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于酸性土壤中可交換酸度的測(cè)定。

本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：營(yíng)口市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、環(huán)境保護(hù)部環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所。

本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位：大連市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、鐵嶺市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、錦州

市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、盤(pán)錦市環(huán)境保護(hù)站。

本標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護(hù)部2013年6月3日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自2013年9月1日起實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部解釋。

I

土壤可交換酸度的測(cè)定氯化鉀提取-滴定法

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定土壤中可交換酸度的氯化鉀提取-滴定法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于酸性土壤中可交換酸度的測(cè)定。

當(dāng)取5.00g試樣提取定容至250ml時(shí)，方法檢出限為0.10mmol/kg，方法測(cè)定下限為

0.40mmol/kg。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測(cè)定重量法

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

可交換酸度exchangeableacidity

用中性鹽溶液提取土壤，將土壤膠體上吸附的氫離子和鋁離子交換下來(lái)，使之進(jìn)入溶液，然后

用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定結(jié)果稱(chēng)為可交換酸度。

4方法原理

提取原理：用適量氯化鉀溶液反復(fù)淋洗土壤樣品，使得土壤膠體上可交換鋁和可交換氫被鉀離

子交換，形成氫離子和三價(jià)鋁離子進(jìn)入溶液。其交換過(guò)程用下式表示：

H+-|土壤膠體|-Al3++3KCl|土壤膠體|-3K++Al3++3Cl-+H+

可交換酸度的測(cè)定：提取完樣品后，取一部分土壤淋洗液，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定，所

得結(jié)果為可交換酸度。

可交換鋁的測(cè)定：提取完樣品后，另取一部分土壤提取液，加入適量氟化鈉溶液，使氟離子與

鋁離子形成絡(luò)合物，Al3+被充分絡(luò)合，再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，所得結(jié)果為可交換氫。可交換

酸度與可交換氫的差值為可交換鋁。

5試劑和材料

除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?，?shí)驗(yàn)用水為新鮮煮沸蒸餾水。

5.1新鮮煮沸蒸餾水

將蒸餾水在燒杯中煮沸蒸發(fā)（蒸發(fā)量10%），加蓋冷卻后密封備用，應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)制。

5.2鹽酸溶液：c（HCl）=1.0mol/L

取83ml濃鹽酸（ρ=1.19g/ml）用水稀釋到1L。

5.3氯化鉀溶液：c（KCl）=1.0mol/L

稱(chēng)取74.55g氯化鉀，溶于水中，移入1L容量瓶中，加水稀釋至標(biāo)線，混勻。

5.4鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：c（C8H5KO4）=0.01mol/L

稱(chēng)取已通過(guò)105℃～110℃干燥的基準(zhǔn)試劑鄰苯二甲酸氫鉀0.5106g溶于適量水中，移入250ml

1

容量瓶中，加水（5.1）稀釋至標(biāo)線，混勻。

5.5氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：c（NaOH）=0.01mol/L

稱(chēng)取0.4g氫氧化鈉溶于適量水中，待溶液冷卻后移入1L容量瓶，稀釋至標(biāo)線，混勻，貯存于

聚乙烯塑料容器中。用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.4）進(jìn)行標(biāo)定。

標(biāo)定方法：吸取鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.4）25.00ml于燒杯中，在燒杯中放入攪拌子，插

入電極時(shí)用氫氧化鈉溶液（5.5）滴定。直到pH值達(dá)到7.80±0.08，穩(wěn)定30秒。同時(shí)做空白試驗(yàn)。

連續(xù)測(cè)定三次，取三次標(biāo)定結(jié)果的平均值。

氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算。

c2×V2

c1=（1）

V1?V0

式中：c1——?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；

c2——鄰苯二甲酸氫鉀溶液的濃度，mol/L；

V0——空白試驗(yàn)消耗氫氧化鈉溶液的體積，ml；

V1——標(biāo)定時(shí)消耗氫氧化鈉溶液的體積，ml；

V2——鄰苯二甲酸氫鉀溶液的體積，ml。

5.6氟化鈉溶液：c（NaF）=1.0mol/L

稱(chēng)取42.0g氟化鈉溶于水中并稀釋到大約900ml，用鹽酸溶液（5.2）調(diào)節(jié)至pH為7.0，將溶液

移入1000ml容量瓶中，加水稀釋至標(biāo)線，混勻。

5.7石英砂：30-60目，使用前在300℃加熱2h。

6儀器和設(shè)備

6.1土壤篩：孔徑為2.0mm。

6.2pH計(jì)：精度為0.01個(gè)pH單位。

6.3磁力攪拌器。

6.4微量滴定管：最小刻度為0.02ml。

6.5一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。

7樣品

7.1樣品的采集和保存

按照HJ/T166的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行土壤樣品的采集和保存。

7.2樣品的風(fēng)干和制備

按照HJ/T166的要求制備風(fēng)干樣品。將風(fēng)干樣品過(guò)孔徑2mm土壤篩，充分?jǐn)嚢杌靹?，采用?/p>

分法取其兩份，一份交樣品庫(kù)存放，另一份備用。

7.3試樣的制備

稱(chēng)取5.00g風(fēng)干的土樣，放在已鋪好濾紙的漏斗內(nèi)，用氯化鉀溶液（5.3）少量多次地淋洗，每

次加入氯化鉀溶液必須待漏斗中的濾液濾干后再進(jìn)行。濾液承接在250mL容量瓶中，近刻度時(shí)用1

氯化鉀溶液（5.3）定容。

7.4空白試樣的制備

2

用石英砂代替土壤樣品，按照與試樣制備相同步驟，制備空白樣品提取液。

7.5含水率的測(cè)定

按照HJ613的規(guī)定測(cè)定其含水率。

8分析步驟

8.1可交換酸度的測(cè)定

8.1.1測(cè)定

移取100ml試樣提取液至燒杯中，煮沸5min，使可能存在于溶液中的二氧化碳揮發(fā)，冷卻至

室溫，以pH計(jì)為指示，用氫氧化鈉溶液滴定至pH值為7.80±0.08，記錄消耗氫氧化鈉溶液體積

V1的毫升數(shù)。

8.1.2空白試驗(yàn)

用8.1.1方法同時(shí)滴定100ml空白試樣提取液（7.4），記錄消耗氫氧化鈉溶液體積V空的用量。

8.2可交換氫的測(cè)定

8.2.1測(cè)定

移取100ml試樣提取液至燒杯中，加入2.5ml氟化鈉溶液（5.6），煮沸5min，趕出二氧化碳，

冷卻至室溫，以pH計(jì)為指示，用氫氧化鈉溶液滴定至pH值為7.80±0.08，記錄消耗氫氧化鈉溶液

體積V2的毫升數(shù)。

8.2.2空白試驗(yàn)

用8.2.1方法同時(shí)滴定100ml空白樣品提取液（7.4），記錄消耗氫氧化鈉溶液體積V0的毫升數(shù)。

9結(jié)果計(jì)算與表示

9.1結(jié)果計(jì)算

土壤樣品中的可交換酸度按照公式（2）進(jìn)行計(jì)算。

(V1?V空)×cNaOH×1000×V100+w

EA=×（2）

Vs×m100

式中：EA—烘干土壤中可交換酸度，mmol/kg；

V1—直接滴定土壤樣品消耗氫氧化鈉體積，ml；

V空—空白樣品所消耗氫氧化鈉體積，ml；

CNaOH—?dú)溲趸c溶液濃度，mol/L；

V—提取液最終定容體積，ml；

VS—滴定時(shí)移取的提取液體積，ml；

m—風(fēng)干土質(zhì)量，g；

w—風(fēng)干土壤含水率，質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

土壤樣品中的可交換氫和可交換鋁，按照公式（3）和（4）進(jìn)行計(jì)算。

3

(V?V)×c×1000×V100+w

20NaOH（3）

EH+=×

Vs×m100

EEE+（4）

Al=A?H

+

式中：EH——土壤樣品的可交換酸氫，mmol/kg；

EAl——土壤樣品的可交換鋁，mmol/kg；

V2——加入氟化鈉后土樣消耗氫氧化鈉體積，ml；

V0——加入氟化鈉后空白樣品消耗氫氧化鈉體積，ml；

其他參數(shù)的含義見(jiàn)公式（2）。

9.2結(jié)果表示

當(dāng)測(cè)定結(jié)果小于1.0mmol/kg時(shí)，保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位；大于等于1.0mmol/kg時(shí)，保留三位

有效數(shù)字。

10精密度

6個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)可交換酸度分別為4.52mmol/kg和72.6mmol/kg的統(tǒng)一樣品進(jìn)行測(cè)定：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：2.0％～4.2％，0.5％～1.3％；實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：1.9％～4.1％，

0.4％～1.0％；重復(fù)性限分別為：0.13mmol/kg，0.70mmol/kg；再現(xiàn)性限分別為：0.19mmol/kg，1.20

mmol/kg。

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

11.1每批樣品至少做2個(gè)空白試驗(yàn)。

11.2每批樣品至少做10%平行樣品。當(dāng)測(cè)定值≤10.0mmol/kg，最大允許相對(duì)偏差為±20%；測(cè)定值

在10.0~100mmol/kg，最大允許相對(duì)偏差為±10%；測(cè)定值≥100mmol/kg，最大允許相對(duì)偏差為±5%。

11.3pH計(jì)使用前必須用pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行校正。

12注意事項(xiàng)

12.1土壤樣品浸提后應(yīng)盡快滴定，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，造成誤差。

12.2土壤樣品的保存與風(fēng)干過(guò)程應(yīng)在通風(fēng)無(wú)污染的環(huán)境中。

12.3控制滴定速度，應(yīng)盡快穩(wěn)定至pH值在7.80左右。

4

目次

前言............................................................................................................................I

1適用范圍.................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義.............................................................................................................1

4方法原理.................................................................................................................1

5試劑和材料.............................................................................................................1

6儀器和設(shè)備.............................................................................................................2

7樣品.........................................................................................................................2

8分析步驟.................................................................................................................3

9結(jié)果計(jì)算與表示.....................................................................................................3

10精密度.....................................................................................................................4

11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制.............................................................................................4

12注意事項(xiàng).................................................................................................................4

I

附錄C

（資料性附錄）

樣品前處理及分析流程圖

樣品

（土壤、沉積物）

添加凈化內(nèi)標(biāo)

提取

分取部分提取液

硫酸—硅膠凈化或者多層硅膠柱凈化

氧化鋁柱或活性碳分散硅膠柱或其它方法分離

添加進(jìn)樣內(nèi)標(biāo)

測(cè)定用樣品

17

附錄A

（資料性附錄）

精密度和準(zhǔn)確度匯總數(shù)據(jù)

六家實(shí)驗(yàn)室分別測(cè)定的精密度和準(zhǔn)確度試驗(yàn)匯總結(jié)果，見(jiàn)附表1。

附表1方法的精密度和準(zhǔn)確度

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室間重復(fù)性再現(xiàn)性相對(duì)相對(duì)誤差

元平均值保證值

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)限r(nóng)限R誤差最終值

（mg/kg）（mg/kg）

素偏差（%）偏差（%）（mg/kg）（mg/kg）（%）（％）

0.0120.011±0.0024.56～11.75.000.0030.0030～10.66.3±9.9

汞0.0380.037±0.0041.44～11.13.420.0060.007-2.7～7.23.0±6.7

0.0160.016±0.0035.56～11.011.20.0040.006-12.5～12.50.3±18.8

1.902.0±0.22.58～7.423.140.2980.320-7.5～0-3.0±6.2

砷18.018±21.33～8.914.443.03