土壤有机质的测定—重铬酸钾容量法外加热法.docx
土壤有机质的测定一重馅酸钾容法（外加热法）有机质乖辂酸钾-浓硫酸外加热法德国普兰德TiIreue滴定仪一、方法原理在外加热的条件下（油浴温度为180C,沸腾5min）,用一定浓度的重辂酸钾硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重钾酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重辂酸钾量，计算有机碳的含量。本方法测得的结果，与干烧法对比，只能氧化90%的有机联，因此将测得的有机碳乘上校正系数1.1,以计算有机碳量。在氧化和滴定过程中的化学反应如下:2K2Cr2O7+8H2SO4+3C2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2OK2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4K2SO4+Cr2（SO4）+3Fe2（SO4）3+7H2O在1molL"H2SO4溶液中用Fe2+滴定CrQ/时，其滴定曲线的突跃范围为1.220.85V。表1.2-1滴定过程中使用的氧化还原指示剂有下列四种指示剂名称&本身变色氧化一还原F/滴定CrQJ一时的变色氧化一还原特点二苯肢0.76V深蓝一无色深蓝一绿须加HFo4；近终点须烈摇动，较难掌握二苯胺磺酸钠0.85V红紫一无色红紫一蓝紫T绿须加HmPo4：终点稍难掌握2-竣基代二笨胺1.08V紫红T无色棕红f紫f绿不必加HjPOi:终点易于掌握邻啡罗琳LIlV淡蓝一红色橙一灰绿一淡绿一砖红不加HaPOh终点易于掌握从表1.2-1中，可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位（E）,邻啡罗咻（Eo=l.llV）,2-竣基代二苯胺（Eo=I.08V）,以上两种氧化还原指示剂的标准电位（氏），正落在滴定曲线突跃范围之内，因此，不需加磷酸而终点容易掌握，可得到准确的结果。例如：以邻啡罗咻亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗咻（G2H8H2）,则变为淡蓝色的正铁辂合物，其反应如下：（Cl2HsN2）1FeJ2+e.-（C11HN,）,Fe2"碱眩色打电滴定开始时以重铝酸钾的橙色为主,滴定过程中渐现Cr3+的绿色,快到终点变为灰绿色,如标准亚铁溶液过量半滴，即变成族红色，表示终点己到。但用邻啡罗琳的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒呼附，到终点时颜色变化不清楚，所以常常在滴定前将悬浊液在玻璃滤器上过港。从表1.2-1中也可以看出，二苯胺、二苯胺磺酸钠指示剂变色的氧化还原标准电位（EO）分别为0.76V、0.85V。指示剂变色在重密酸钾与亚铁滴定曲线突跃范围之外。因此使终点后移，为此，在实际测定过程中加入NaF或HjPO4络合Fe3+,其反应如下：Fe+2POFfFe（PO止Fe"+6F-FeFftJ5'加入磷酸等不仅可消除F/一的颜色，而且能使Fe3+/Fe"体系的电位大大降低，从而使滴定曲线的突跃电位加宽，使二苯胺等指示剂的变色电位进入突跃范围之内。根据以上各种氧化还原指示剂的性质及滴定终点掌握的难易，推荐应用2-竣基代二苯胺，价格便宜，性能稳定。二、主要仪器油浴消化装置（包括油浴锅利铁丝笼）、可调温电炉、秒表、自动控温调节器。三、试剂1. 0.8000molLl（l6K2Cr2O7）标准溶液：称取经130'C烘干的重辂酸钾（K2Cr2O7,GB642-77,分析纯）39.2245g溶于水中，定容于100（）mL容量瓶中。2. H2SO4;浓硫酸（H2SO4,GB625-77,分析纯）。3. 0.2mo卜LTFeSO4溶液：称取硫酸亚铁（FeSO17H2O,GB664-77,化学纯）56.0g溶于水中，加浓硫酸5mL,稀释至1L。4. 指示剂3）邻啡罗咻指示剂：称取邻啡罗琳（GB1293-77,分析纯）1.485g与FeSOl7H2O0.695g.溶于IoOmL水中。（2） 2淡基代二苯胺（O-Phenylanthranilicacicl,又名邻苯氨基苯甲酸，C3HO2N）指示剂：称取0.25g2-致基代二苯胺于小研钵中研细，然后倒入100mL小烧杯中，加入0.1m<ML"NaOH溶液12mL,并用少量水将研钵中残留的试剂冲洗入IoOmL烧杯中，将烧杯放在水浴上加热使其溶解，冷却后稀释定容到250mL,放置澄清或过滤，用其清液。5. Ag2SO4:硫酸银（Ag2SO4,HG3-945-76,分析纯），研成粉末。6. SiO2:二氧化硅（SiO2,Q/HG22-562-76,分析纯）,粉末状。四、操作步骤称取通过0.149mm（100目）筛孔的风干土样0.1lg（精确到0.0001g严",放入一干燥的硬质试管中，用移液管准确加入0.800OmOIL"（16KzCnO7）标准溶液5mL（如果土壤中含有氯化物需先加Ag2SO4Olg）心，再加入浓H2SCh5mL充分摇匀""，管口盖上弯颈小漏斗，以冷凝蒸出水汽。将810个试管放入自动控温的铝块管座中（试管内的液温控制在170C左右），或将810个试管盛于铁丝笼中（每笼中均有12个空白试管），放入温度为185190C的石蜡油浴锅:让5g中，要求放入后油浴锅温度下降至17O18（TC左右，以后必须控制电炉，使油浴锅内温度始终维持在170180C,待试管内液体沸腾发生气泡时开始计时牲"，煮沸5min注"，取出试管（用油浴法，稍冷，擦净试管外部油液）。冷却后，将试管内容物倾入25OmL三角瓶中，用水洗净试管内部及小漏斗，使三角瓶内溶液总体积为6070mL,保持混合液中（I/2H2SO4）浓度为23molL,然后加入2-蔑基代二苯胺指示剂1275滴，此时溶液呈棕红色。用标准的0.2molL,硫酸亚铁滴定，滴定过程中不断摇动内容物，直至溶液的颜色由棕红经紫色变为暗绿（灰蓝绿色），即为滴定终点。如用邻啡罗琳指示剂，加指示剂23滴，溶液的变色过程中由橙黄一蓝绿一旅红色即为终点，记取FeSO4滴定mL数（V）。每-批（即上述每铁丝笼或铝块中）样品测定的同时，进行23个空白试验，即取0.5g粉状二氧化硅代替土样，其他步骤与试样测定相同。记取FeSo4滴定mL数（VQ,取其平均值。五、结果计算x(%-V)xl(33.0xl.l土壤有机碳(gkg")=X1OOOm×k式中：c0.8000molLl/6K2Cr2O7)标准溶液的浓度：5重辂酸钾标准溶液加入的体积(mL):½)空白滴定用去FeSc)4体积(mL)；V样品滴定用去FeSO$体积(mL)：3.0!碳原子的摩尔质量gmolL',):IO3将mL换算为L:1.1一一氧化校正系数：m风干土样质量(g):k一一将风干土换算成烘干土的系数(即为1-W%,W%:风干土样含水量)。土壤有机质(gkg")=土壤有机碳(gkg',×1.724)式中：1.724一一土壤有机碳换成土壤有机质的平均换算系数。参考文献鲍士旦主编.土壤农化分析(第三版).北京：中国农业出版社，20,3034.
