土壤有机质的测定.pptx
一、概述一、概述1.1.测定土壤有机质的意义（测定土壤有机质的意义（P25P25）OM是各种营养物质的源泉（分解、矿化）与土壤保肥能力正相关是土壤微生物的主要能源（C/N 10左右左右）促成土壤团粒结构（水、肥、气、热）消除或减轻重金属及农残的影响目的目的：了解土壤保肥供肥能力分析土壤消除污染的能力是土壤肥力等级划分的指标第1页/共18页一、概述一、概述2.方法简介方法简介 C（有机质约含C 58%）OM=C/58%=C*1.724土壤有机质测定方法土壤有机质测定方法经典方法经典方法-重量法重量法（干烧法、湿烧法）（干烧法、湿烧法）碳自动分析仪直接灼烧法容量法容量法（外加热法、稀释热法）比色法第2页/共18页一、概述一、概述A.干烧法干烧法 原理：C（有机质中）+O2 CO2用800以上的高温灼烧，全部有机质分解成CO2，用碱石灰(CaONaOH组成)吸收，称重碱石灰；2CaO 2NaOH 3CO22CaCO3 Na2CO3 H2O或用多余Ba(OH)2吸收CO2，剩余的Ba(OH)2用标准酸滴定。Ba(OH)2(过量)CO2BaCO3 H2O Ba(OH)2 2HClBaCl2 2H2O操作简单误差小，但容器必须密闭，防止CO2泄漏。M（CO2）=碱石灰前后质量之差碱石灰前后质量之差第3页/共18页一、概述一、概述B.湿烧法湿烧法用H2SO4、K2CrO7或铬酸酐（CrO3）、加热氧化生成CO2，再用碱石灰或Ba(OH)2吸收、称重（滴定）。CrOCrO3 3 6H6H2 2SOSO4 4 3 3C C 2Cr 2Cr2 2(SO(SO4 4)3 3 6H6H2 2O O 3 3COCO2 2 2 2K K2 2CrCr2 2O O7 78H8H2 2SOSO4 43 3C C 2K 2K2 2SOSO4 42Cr2Cr2 2(SO(SO4 4)3 33 3COCO2 28H8H2 2O O然后同干烧法的然后同干烧法的或或多用于多用于还原性土壤还原性土壤。第4页/共18页一、概述一、概述C.重铬酸钾氧化法（容量法）重铬酸钾氧化法（容量法）在过量在过量H H2 2SOSO4 4存在下，借存在下，借K K2 2CrCr2 2O O7 7氧化氧化OMOM质中的质中的C C，剩余的氧化，剩余的氧化剂剂(K(K2 2CrCr2 2O O7 7)用标准的用标准的FeSOFeSO4 4溶液滴定。溶液滴定。2K2K2 2CrCr2 2O O7 7（过）（过）8H8H2 2SOSO4 43 3C C 2K 2K2 2SOSO4 42Cr2Cr2 2(SO(SO4 4)3 33 3COCO2 28H8H2 2O OK K2 2CrCr2 2O O7 76 6FeFeSOSO4 47H7H2 2SOSO4 4 K K2 2SOSO4 4CrCr2 2(SO(SO4 4)3 33 3FeFe2 2(SO(SO4 4)3 3 7H7H2 2O O法一：法一：水合热法水合热法（不外加热）（不外加热）浓H2SO4加入水中，放热，120。OM仅75%可分解，计算总有机质时乘校正系数校正系数1.34.此法多用于测定土壤活性有机质，此时不乘校正系数。数据重现性好，但受季节（气温）影响大。第5页/共18页一、概述一、概述C.重铬酸钾氧化法重铬酸钾氧化法法二：法二：外加热法外加热法于170180油浴或磷酸浴加热 5min。回收率可达90%，校正系数为1.1。重现性较差，但不受季节影响。法三：法三：比色法比色法 CrCr2 2O O7 72-2-（橙黄）CrCr3+3+(蓝绿)OM越多，Cr3+也越多，蓝绿越深误差较大，定性分析。第6页/共18页一、概述一、概述D.络合碱溶比色法络合碱溶比色法3%NaOH+1%EDTA浸提土壤浸提土壤，颜色深浅颜色深浅与与OM含量成正相含量成正相关。关。此法多用于快速测定，不常用。E.直接灼烧法直接灼烧法350400灼烧，失去的重量（OM+部分结晶水）适用于砂性砂性土。第7页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法1.K1.K2 2CrCr2 2O O7 7外加热法外加热法/容量法容量法（国标法国标法）1 1）原理）原理 在外加热条件下，用已知浓度的在外加热条件下，用已知浓度的重铬酸钾重铬酸钾硫酸硫酸溶溶液氧化土壤有机质，用标准的液氧化土壤有机质，用标准的硫酸亚铁硫酸亚铁滴定剩余的重滴定剩余的重铬酸钾，可以计算土壤有机质含量。铬酸钾，可以计算土壤有机质含量。2Cr2Cr2 2OO7 72-2-（过量）（过量）+3+3C C+16H+16H+=3Cr=3Cr3+3+3+3COCO2 2 +8H+8H2 2O O Cr Cr2 2OO7 72-2-（余）（余）+FeFe2+2+Cr Cr3+3+3Fe+3Fe3+3+根据颜色，判断称样量。蓝绿明显(CrCr3+3+多，多，Cr Cr2 2OO7 72-2-不足）不足），则土样称样偏多，须减小称样量重做。第8页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法2 2）操作步骤）操作步骤同时做全空白试验（不称样），消化冷却转移滴定终点。第9页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法2 2）计算）计算V0、V分别为空白和试样消耗FeSO4标准液的体积（ml）NFeSO4标准液的浓度（标定浓度）31/4 碳原子的摩尔质量 （g/mol）1.1校化校正系数（100%90%）1.724由有机C换算成OM的系数。（按土壤OM平均含C58%计算）W风干样品重量第10页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法3 3）讨论（）讨论（P33P33注释注释仔细理解仔细理解）误差：误差：称样：称样：OM量（%）：7-15 5-7 2-4 2 称样量（g）：0.1-0.05 0.1 0.3 0.5称样称样0.1g0.1g时，采用时，采用固体稀释法固体稀释法。K K2 2CrCr2 2O O7 7添加的准确度消煮时间（沸5min）转移后体积控制（60-70ml,酸度2-3mol.L-1）指示剂的选择（邻菲罗啉,邻苯氨基苯甲酸,二苯胺)第11页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法3 3）讨论）讨论校正系数：1.11.190%有机碳被分解若消煮后溶液呈蓝色（若消煮后溶液呈蓝色（Cr 3+），是氧化剂不够），是氧化剂不够减少称减少称样量样量。Cl-的干扰若样品含若样品含Cl-（也消耗氧化剂）（也消耗氧化剂）l可以加可以加Ag+(Ag2SO40.1g)去去Cl-，同时，同时Ag+的催化作用的催化作用使使OM分解达到分解达到96%，校正系数1.04.l Cl-含量过多时，水洗，损失水溶性OM;l测定Cl-第12页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法Cl-的干扰Cr2O72-6Cl-14H 2Cr3 3Cl2 7H2O2Cr2O72-3C 16H 4Cr3 3CO2 8H2O 由以上两式可知：3C与12Cl-消耗等量的氧化剂 C-4Cl-C 1/12*Cl-土壤含碳量=未经校正土壤含碳量（%）-在在ClCClC比为比为5151以下适用以下适用。第13页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法还原性土壤的测定（多用湿烧法,P35，测CO2）指示剂(教材P30)氧化还原电位E(V)邻菲罗啉 1.11 2羧基二苯胺 1.08 二苯胺 0.76 邻啡罗啉：突变范围：邻啡罗啉：突变范围：邻啡罗啉：突变范围：邻啡罗啉：突变范围：0.85-1.22V0.85-1.22V0.85-1.22V0.85-1.22V 邻啡罗啉邻啡罗啉邻啡罗啉邻啡罗啉FeFeFeFe3+3+3+3+：淡蓝色：淡蓝色：淡蓝色：淡蓝色 邻啡罗啉邻啡罗啉邻啡罗啉邻啡罗啉FeFeFeFe2+2+2+2+：红色：红色：红色：红色 滴定过程颜色变化：滴定过程颜色变化：滴定过程颜色变化：滴定过程颜色变化：橙橙橙橙灰绿淡绿灰绿淡绿灰绿淡绿灰绿淡绿砖红砖红砖红砖红 缺点：易被悬浮土粒吸附，使终点颜色变化不明显缺点：易被悬浮土粒吸附，使终点颜色变化不明显缺点：易被悬浮土粒吸附，使终点颜色变化不明显缺点：易被悬浮土粒吸附，使终点颜色变化不明显。从绿到红要慢慢滴定从绿到红要慢慢滴定从绿到红要慢慢滴定从绿到红要慢慢滴定第14页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法2 2 2 2羟基代二苯胺：羟基代二苯胺：羟基代二苯胺：羟基代二苯胺：2 2 2 2羟基代二苯胺羟基代二苯胺羟基代二苯胺羟基代二苯胺FeFeFeFe3+3+3+3+：紫红色：紫红色：紫红色：紫红色 2 2 2 2羟基代二苯胺羟基代二苯胺羟基代二苯胺羟基代二苯胺FeFeFeFe2+2+2+2+：无色：无色：无色：无色 滴定过程颜色变化：滴定过程颜色变化：滴定过程颜色变化：滴定过程颜色变化：棕红紫绿棕红紫绿棕红紫绿棕红紫绿二苯胺：加二苯胺：加二苯胺：加二苯胺：加H H H H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4.消煮后颜色判断黄/黄绿色（有剩余Cr2O72-）绿/蓝绿色（土壤太多）V1在1/3V0 2/3V0 精度最高 V12/3V0 V1：样品消耗的Fe2+体积；V0：空白消耗的Fe2+体积。第15页/共18页二、土壤有机质的测定方法二、土壤有机质的测定方法异常数据如OM/TN 约等于 17，以TN为准校正OM。2.2.土壤土壤活性有机质活性有机质的测定（的测定（水合热法水合热法）水合热是利用浓H2SO4与K2Cr2O7混合时产生的热来氧化OM，对OM氧化程度较低，只有75%。活性有机质的结果不乘以1.34。3.3.土壤腐殖质的分离与测定（腐植酸土壤腐殖质的分离与测定（腐植酸,富里酸富里酸,胡敏胡敏素）素）不要求掌握第16页/共18页本章重点本章重点u1 1、测土壤有机质的意义、测土壤有机质的意义u2 2、重铬酸钾容量法测土壤有机质、重铬酸钾容量法测土壤有机质 （原理，公式，指示剂，干扰因素，校正系数（原理，公式，指示剂，干扰因素，校正系数等）等）u3 3、重铬酸钾外加热法、重铬酸钾外加热法u4 4、土壤活性有机质、土壤活性有机质第17页/共18页谢谢您的观看！第18页/共18页
