土壤 可交換酸度的測定 氯化鉀提取-滴定法(HJ 649-2013)

目次

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

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

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

3術語和定義.............................................................................................................1

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

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

6儀器和設備.............................................................................................................2

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

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

9結果計算與表示.....................................................................................................3

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

11質量保證和質量控制.............................................................................................4

12注意事項.................................................................................................................4

I

前言

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

方法，制定本標準。

本標準規(guī)定了土壤中可交換酸度測定的氯化鉀提取-滴定法。

本標準適用于酸性土壤中可交換酸度的測定。

本標準為首次發(fā)布。

本標準由環(huán)境保護部科技標準司組織制訂。

本標準主要起草單位：營口市環(huán)境監(jiān)測中心站、環(huán)境保護部環(huán)境標準研究所。

本標準驗證單位：大連市環(huán)境監(jiān)測中心、鞍山市環(huán)境監(jiān)測中心站、鐵嶺市環(huán)境監(jiān)測中心站、錦州

市環(huán)境監(jiān)測中心站、盤錦市環(huán)境保護站。

本標準環(huán)境保護部2013年6月3日批準。

本標準自2013年9月1日起實施。

本標準由環(huán)境保護部解釋。

I

土壤可交換酸度的測定氯化鉀提取-滴定法

1適用范圍

本標準規(guī)定了測定土壤中可交換酸度的氯化鉀提取-滴定法。

本標準適用于酸性土壤中可交換酸度的測定。

當取5.00g試樣提取定容至250ml時，方法檢出限為0.10mmol/kg，方法測定下限為

0.40mmol/kg。

2規(guī)范性引用文件

本標準內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準。

HJ613土壤干物質和水分的測定重量法

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范

3術語和定義

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，使之進入溶液，然后

用氫氧化鈉標準溶液滴定，滴定結果稱為可交換酸度。

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，形成氫離子和三價鋁離子進入溶液。其交換過程用下式表示：

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

可交換酸度的測定：提取完樣品后，取一部分土壤淋洗液，用氫氧化鈉標準溶液直接滴定，所

得結果為可交換酸度。

可交換鋁的測定：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

鋁離子形成絡合物，Al3+被充分絡合，再用氫氧化鈉標準溶液滴定，所得結果為可交換氫。可交換

酸度與可交換氫的差值為可交換鋁。

5試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑，實驗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

稱取74.55g氯化鉀，溶于水中，移入1L容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。

5.4鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液：c（C8H5KO4）=0.01mol/L

稱取已通過105℃～110℃干燥的基準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）稀釋至標線，混勻。

5.5氫氧化鈉標準溶液：c（NaOH）=0.01mol/L

稱取0.4g氫氧化鈉溶于適量水中，待溶液冷卻后移入1L容量瓶，稀釋至標線，混勻，貯存于

聚乙烯塑料容器中。用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液（5.4）進行標定。

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

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

連續(xù)測定三次，取三次標定結果的平均值。

氫氧化鈉標準溶液濃度按照公式（1）進行計算。

c2×V2

c1=（1）

V1?V0

式中：c1——氫氧化鈉標準溶液濃度，mol/L；

c2——鄰苯二甲酸氫鉀溶液的濃度，mol/L；

V0——空白試驗消耗氫氧化鈉溶液的體積，ml；

V1——標定時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）調節(jié)至pH為7.0，將溶液

移入1000ml容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。

5.7石英砂：30-60目，使用前在300℃加熱2h。

6儀器和設備

6.1土壤篩：孔徑為2.0mm。

6.2pH計：精度為0.01個pH單位。

6.3磁力攪拌器。

6.4微量滴定管：最小刻度為0.02ml。

6.5一般實驗室常用儀器和設備。

7樣品

7.1樣品的采集和保存

按照HJ/T166的相關規(guī)定進行土壤樣品的采集和保存。

7.2樣品的風干和制備

按照HJ/T166的要求制備風干樣品。將風干樣品過孔徑2mm土壤篩，充分攪拌混勻，采用四

分法取其兩份，一份交樣品庫存放，另一份備用。

7.3試樣的制備

稱取5.00g風干的土樣，放在已鋪好濾紙的漏斗內，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行。濾液承接在250mL容量瓶中，近刻度時用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含水率的測定

按照HJ613的規(guī)定測定其含水率。

8分析步驟

8.1可交換酸度的測定

8.1.1測定

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

用8.1.1方法同時滴定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可交換氫的測定

8.2.1測定

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

用8.2.1方法同時滴定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結果計算與表示

9.1結果計算

土壤樣品中的可交換酸度按照公式（2）進行計算。

(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—氫氧化鈉溶液濃度，mol/L；

V—提取液最終定容體積，ml；

VS—滴定時移取的提取液體積，ml；

m—風干土質量，g；

w—風干土壤含水率，質量分數(shù)。

土壤樣品中的可交換氫和可交換鋁，按照公式（3）和（4）進行計算。

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)的含義見公式（2）。

9.2結果表示

當測定結果小于1.0mmol/kg時，保留到小數(shù)點后兩位；大于等于1.0mmol/kg時，保留三位

有效數(shù)字。

10精密度

6個實驗室對可交換酸度分別為4.52mmol/kg和72.6mmol/kg的統(tǒng)一樣品進行測定：實驗室內

相對標準偏差分別為：2.0％～4.2％，0.5％～1.3％；實驗室間相對標準偏差分別為：1.9％～4.1％，

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

mmol/kg。

11質量保證和質量控制

11.1每批樣品至少做2個空白試驗。

11.2每批樣品至少做10%平行樣品。當測定值≤10.0mmol/kg，最大允許相對偏差為±20%；測定值

在10.0~100mmol/kg，最大允許相對偏差為±10%；測定值≥100mmol/kg，最大允許相對偏差為±5%。

11.3pH計使用前必須用pH標準緩沖溶液進行校正。

12注意事項

12.1土壤樣品浸提后應盡快滴定，避免長時間暴露在空氣中，造成誤差。

12.2土壤樣品的保存與風干過程應在通風無污染的環(huán)境中。

12.3控制滴定速度，應盡快穩(wěn)定至pH值在7.80左右。

4

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準

HJ649-2013

土壤可交換酸度的測定

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。請以中國環(huán)境科學出版社出版的正式標準文本為準。

土壤可交換酸度的測定氯化鉀提取-滴定法

1適用范圍

本標準規(guī)定了測定土壤中可交換酸度的氯化鉀提取-滴定法。

本標準適用于酸性土壤中可交換酸度的測定。

當取5.00g試樣提取定容至250ml時，方法檢出限為0.10mmol/kg，方法測定下限為

0.40mmol/kg。

2規(guī)范性引用文件

本標準內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準。

HJ613土壤干物質和水分的測定重量法

HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范

3術語和定義

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，使之進入溶液，然后

用氫氧化鈉標準溶液滴定，滴定結果稱為可交換酸度。

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，形成氫離子和三價鋁離子進入溶液。其交換過程用下式表示：

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

可交換酸度的測定：提取完樣品后，取一部分土壤淋洗液，用氫氧化鈉標準溶液直接滴定，所

得結果為可交換酸度。

可交換鋁的測定：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

鋁離子形成絡合物，Al3+被充分絡合，再用氫氧化鈉標準溶液滴定，所得結果為可交換氫?？山粨Q

酸度與可交換氫的差值為可交換鋁。

5試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑，實驗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

稱取74.55g氯化鉀，溶于水中，移入1L容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。

5.4鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液：c（C8H5KO4）=0.01mol/L

稱取已通過105℃～110℃干燥的基準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）稀釋至標線，混勻。

5.5氫氧化鈉標準溶液：c（NaOH）=0.01mol/L

稱取0.4g氫氧化鈉溶于適量水中，待溶液冷卻后移入1L容量瓶，稀釋至標線，混勻，貯存于

聚乙烯塑料容器中。用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液（5.4）進行標定。

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

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

連續(xù)測定三次，取三次標定結果的平均值。

氫氧化鈉標準溶液濃度按照公式（1）進行計算。

c2×V2

c1=（1）

V1?V0

式中：c1——氫氧化鈉標準溶液濃度，mol/L；

c2——鄰苯二甲酸氫鉀溶液的濃度，mol/L；

V0——空白試驗消耗氫氧化鈉溶液的體積，ml；

V1——標定時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）調節(jié)至pH為7.0，將溶液

移入1000ml容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。

5.7石英砂：30-60目，使用前在300℃加熱2h。

6儀器和設備

6.1土壤篩：孔徑為2.0mm。

6.2pH計：精度為0.01個pH單位。

6.3磁力攪拌器。

6.4微量滴定管：最小刻度為0.02ml。

6.5一般實驗室常用儀器和設備。

7樣品

7.1樣品的采集和保存

按照HJ/T166的相關規(guī)定進行土壤樣品的采集和保存。

7.2樣品的風干和制備

按照HJ/T166的要求制備風干樣品。將風干樣品過孔徑2mm土壤篩，充分攪拌混勻，采用四

分法取其兩份，一份交樣品庫存放，另一份備用。

7.3試樣的制備

稱取5.00g風干的土樣，放在已鋪好濾紙的漏斗內，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行。濾液承接在250mL容量瓶中，近刻度時用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含水率的測定

按照HJ613的規(guī)定測定其含水率。

8分析步驟

8.1可交換酸度的測定

8.1.1測定

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

用8.1.1方法同時滴定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可交換氫的測定

8.2.1測定

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

用8.2.1方法同時滴定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結果計算與表示

9.1結果計算

土壤樣品中的可交換酸度按照公式（2）進行計算。

(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—氫氧化鈉溶液濃度，mol/L；

V—提取液最終定容體積，ml；

VS—滴定時移取的提取液體積，ml；

m—風干土質量，g；

w—風干土壤含水率，質量分數(shù)。

土壤樣品中的可交換氫和可交換鋁，按照公式（3）和（4）進行計算。