土壤有机质测定.ppt

土壤有机质的测定有机质（OM）的形态包括三类形态： 1、分解很少，仍保持原来形态学特征的动植物残体 ； 2、动植物残体的半分解产物及微生物代谢产物；3、有机质分解和合成的较稳定的高分子化合物—— 腐殖酸类物质土壤有机质——（除专门研究外）指操作者借 助放大镜用摄子剔除动物残体和植物细根后的 土壤有机物质总量问题：如何降低动植物残体对测定结果的影响，提高测定结果的精密度 ？OM的含量与分布§ 含量：%数量级§ 分布： § 受生物气候带、质地和农耕措施的影响由北→南，东 →西逐步降低问题： 若个别样品有机质含量特别高，原因是什么？中国土壤有机质含量图1.3 OM与全氮的关系土壤全氮量（g/kg)=土壤有机质（ g/kg ）×0.05(或0.06)土壤有机质的测定方法第二类方法（容量法）：氧化剂与有机质反应后，测定氧化 剂的消耗量或其它物质的生成量第一类方法：测定CO2的含量干烧法：将样品中有机碳高温燃烧氧化后测定二氧化碳的量湿烧法：用氧化剂将有机碳氧化为二氧化碳后测定二氧化碳的量 其它方法：反射吸收光谱法——Al-Abbas(1972)证明在0.72μm和 0.80 μm处 的相对反射率和OM含量成正相关；Page(1974)用色差反射计测量的反 射比和OM成曲线关系。

近红外散射光谱法——1744nm,1870nm,2052nm处近红外散射 光谱和OM含量成正相关Dald,1986)因缺少对大范围土壤的有效性和实用性的评价而未被广泛使用 干烧法（测定CO2 ）的方法原理在一定温度（1000~1500℃ ）的电炉里高温氧化 含碳物质，释放的CO2用适当的试剂吸收后用容量法 、重量法、气量法、电导法，或把CO2还原为CH4用 气相色谱法等方法测定优点：准确缺点：操作、仪器要求高，受无机碳的干扰问题：设想如何用容量法、重量法、气量法、电导法测 定CO2的量？湿烧法将C→CO2测定OM的原理§ 土壤与含有氧化剂（重铬酸钾、铬酸高锰 酸钾等）、硫酸和磷酸的混合物消化，在煮沸的 温度下（180~210 ℃）可将有机物完全氧化为CO2， 用适当的吸收剂吸收后用重量法、容量法等进行测定优点：结果与干烧法相近，长期被当作测定全碳的 标准方法，仪器可在常规实验室组装缺点：受无机碳干扰，操作技术要求高，费时有机质测定方法—— 外加热重铬酸钾容量法2K2CrO7 + 8H2SO4 + 3C → 2K2SO4 + 2Cr(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O 2K2CrO7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → K2SO4 + 3Cr(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O 与干烧法相比，该法只能氧化90%有机碳。

滴定酸度：1mol/L H2SO4 ; 突跃电位：0.85~1.22V问题： 1、从反应原理看，还可以用哪些方法进行测定？2、方法的优缺点和适用范围如何？有机碳的氧化校正系数有机质含量的计算：Van Bemmelen Factor=1.724 (也有人用1.9~2.5)仪器、试剂、操作和计算1、仪器：控温电炉、油浴锅、硬制试管 分析天平、滴定管、移液管（5ml）、漏斗、 三角瓶、量筒、草纸或卫生纸等2、试剂配制 §1．0.1333mol/l 重铬酸钾溶液：称取经过130℃烘3—4小时的分 析纯重铬酸钾39.216g，溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶 解，冷却后加蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用 §2. 0.2mol/L硫酸亚铁或硫酸亚铁铵溶液 称取化学纯硫酸亚铁 55.60g或硫酸亚铁铵78.43g，溶于蒸馏水中，加6mol\L硫酸 1.5ml,再加蒸馏水定容到1000ML备用 §3. 硫酸亚铁溶液的标定 准确吸取3份0.1333mol/l重铬酸钾标准溶 液各5.0ml于250ml三角瓶中，各加5ml 6mol/l硫酸溶液和15ml蒸 馏水，再加入邻啡罗啉指示剂3—5滴，摇匀，然后用0.2mol/l硫 酸亚铁溶液滴定至棕红色为止，其浓度计算为： § c=6×0.1333×5.0／V § c：表示硫酸亚铁溶液摩尔浓度 § V：表示用去硫酸亚铁溶液体积 § 6：为6mol硫酸亚铁与1mol铬酸钾完全反应的摩尔系数比值 §4. 邻啡罗啉指示剂 称取化学纯硫酸亚铁0.695g和分析纯邻啡罗 啉 1.485g溶于100ml蒸馏水中，贮于棕色瓶中备用。

§5. 石蜡（固体）或磷酸或植物油2.5Kg §6. 6摩尔每升硫酸溶液 在两体积水中加入1体积硫酸 §7. 浓硫酸 化学纯，密度1.84方法原理§ 在加热条件下，用稍过量的标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土 壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵） 滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算 出有机质的含量，其反应式如下：2K2CrO7 + 8H2SO4 + 3C → 2K2SO4 + 2Cr(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O 2K2CrO7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → K2SO4 + 3Cr(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O§ 用Fe2+滴定剩余的CrO72-时，以邻啡罗啉（C12H8N2）为氧化还 原剂，在滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重 铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色被重 铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（Cr3+）近终点时 变为灰绿色当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变为棕红色，表 示颜色已到终点3、操作步骤§ 1.准确称取通过60号筛的风干土样0.10000—0.5000g（称取 多少依据有机质含量而定），放入干燥的硬制试管中，用移 液管准确加入0.1333mol/l重铬酸钾溶液5.00ml,再用量筒加入 浓硫酸5ml，小心摇动。

§ 2.将试管放入预先加热至185—190℃的油浴锅内，此时温度 控制在170—180度之间，自试管内大量出现气泡开始机时， 保持溶液沸腾5分钟，取出，待试管稍冷却后，用草纸擦净试 管外部油液，放凉 § 3.经冷却后，将试管内容物洗入250ml的三角瓶中，使溶液的 总体积达60—80ml，酸度为2—3mol/l，加入邻啡罗啉指示剂 3—5滴摇匀 § 4.用标准的硫酸亚铁溶液滴定，溶液颜色由橙红（或黄绿） 经绿色、绿灰色变到棕红色即为终点 § 5.在滴定样品的同时，必须做两个空白实验，取其平均值， 空白实验用石英砂或灼烧的土代替土样，其余步骤同上结果计算：§ 有机质=c(VO-V)×0.003×1.724×1.1/（风干土样重*水分系数） §c：硫酸亚铁消耗摩尔浓度； § V0：空白实验消耗的硫酸亚铁溶液的体积； § V：滴定待测土样消耗的硫酸亚铁溶液的体积； § 0.003：1/4mmol碳的克数； § 1.724：由土壤有机碳换算成有机质的换算系数； § 1.1：校正系数（用此法氧化率为90%）思考题§ （1）测定土壤有机质时，加入K2CrO7和 H2SO4 的作用是什么？ § （2）为什么重铬酸钾溶液需要用移液管 准确加入，而浓H2SO4则可用量筒量取呢 ？ § （3）试述滴定时溶液的变色过程，为什 么会出现这样的颜色变化？。