03章土壤有机质的测定(精)
第三章土壤有机质的测定
主要内容：
◎概述
◎土壤有机质的测定
要求：
?了解土壤有机质含量在肥力上的意义
?掌握土壤有机质含量的计算方法
?了解干烧法、湿烧法测定土壤有机质的方法
?掌握重铬酸钾容量法（外加热法）测定土壤有机质的原理、操作步骤及注意事项
?了解比色法测定土壤有机质的方法
?了解灼烧法测定土壤有机质的方法
§ 3-1 概述
土壤有机质是土壤固相的组成分之一，尽管土壤有机质仅占土壤重量的很小一部分，但在土壤肥力、环境保护和农业可持续发展方面却具有十分重要的作用和意义。
侯光炯教授：土壤是一个活的“有机体”，其中矿物质—骨骼，有机质—肌肉，孔隙—血管，水分—血液。
土壤有机质含量变异性大（<0.5%-->30%)，通常将表层有机质含量>20%的土壤称为有机质土壤，将表层有机质含量<20%的土壤称为矿质土壤。
一、土壤有机质的组成
1. 土壤有机质的元素组成
主要元素组成为C（52-58%）、O（34-39%）、H（3.3-4.8% ）和N（3.7-4.1%），其次为P和S，C/N ≈10。
2. 土壤有机质的化合物组成
主要化合物组成是木质素和蛋白质，其次是半纤维素、纤维素、乙醚和乙醇可溶性化合物（其中木质素和蛋白质高于植物组织，半纤维素和纤维素则明显降低）。
3. 土壤有机质的组成很复杂，包括三类物质：
（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）有机质的分解和合成而形成的较稳定的高分子化合物——腐殖酸类化合物。
分析测定土壤有机质含量，实际包括了上述全部2、3两类及第1类的一部分有机物质，以此来说明土壤肥力特性是合适的。
二、土壤有机质的转化
1. 矿质化作用
矿质化作用（有机质分解过程）——土壤中的有机物质在微生物作用下分解为简单化合物，并释放出矿质养分和能量的过程。
矿质化系数（有机质分解速率）——土壤中每年因矿化作用而分解的有机质数量占土壤有机质总量的百分数。
矿质化难易：淀粉、单糖、简单蛋白质>粗蛋白质>半纤维素>纤维素>脂肪、蜡质等>木质素。2. 腐殖化作用
腐殖化是一系列极其复杂的过程的总称，主要是由微生物为主导的生物和生物化学过程以及一些
纯化学反应的过程，其整个作用过程目前尚未定论。
腐殖化作用（腐殖质形成过程）——土壤中的有机质在微生物作用下形成具有复杂结构、高分子的腐殖质的过程。
腐殖化系数（腐殖质形成速率）——单位重量新鲜有机质加入土壤后在微生物作用下所能形成腐殖质的重量。
3. 影响土壤有机质转化的因素
（1）内在因素：
残体的物理状态：新鲜多汁残体>干枯残体，幼嫩组织残体>老化组织残体，粉碎残体>未粉碎残体残体的物质组成：残体中易分解化合物成分越多，越易于矿质化，但不利于腐殖化。
残体的C/N比：据研究，微生物每同化1份N 构成微生物机体，约需24份C（C/N=24/1）。当植物残体的C/N<25/1时，微生物降解植物残体过程中释放的C和N不仅能满足微生物同化机体的需要，而且可释放出多余的矿质N素，提高土壤速效N含量。当植物残体的C/N>25/1时，微生物降解植物残体过程中释放的C素充足，而N素不能满足微生物同化机体的需要，则要么出现微生物繁殖和植物残体的分解作用受到抑制，要么出现微生物与植物争夺土壤中的N素而导致土壤速效N的下降。
激发效应：土壤中加入新鲜有机物质会促进土壤原有有机质的降解—正激发效应；
（2）外在（环境）因素：
土壤含水量和通气性：土壤含水量适当，通气良好，微生物活动旺盛，有利于有机质的降解。
土壤温度：土壤微生物活动最适宜的温度为25--30℃，0--30 ℃范围内，有机质的分解随温度的升高而加快。
土壤pH：微生物最适宜的土壤pH：细菌为6.5--7.5, 放线菌偏碱性，真菌为3--6，土壤pH过低（<5.5)或过高（>8.5)均不利于微生物活动和有机质的降解。
土壤质地：砂质土有利于土壤有机质的分解，粘质土则有利于土壤有机质的积累和腐殖质的形成。其它因素：土壤盐分浓度>0.2%、重金属和芳香族化合物含量过高，微生物活动受抑制，有机质分解也必然受影响。
4. 土壤有机质的平衡与调控
（1）土壤有机质平衡
设土壤原有机质含量为A，原有机质矿化率为X%，单位时间（每年）施入土壤的有机质为D，其腐殖化率为Y%，激发效应忽略不计，则土壤有机质平衡式：
土壤有机质量=A+D·Y%-A·X% =A（1-X%）+ D·Y%
土壤有机质量-A=D·Y%-A·X%
OM=D·Y%-A·X%
OM>0，土壤有机质增加，增加型。
OM=0，土壤有机质保持平衡，平衡型。
OM<0，土壤有机质降低，消耗型。
作业1：有耕地2000亩，原有机质含量为1.5%，假设这片耕地只能靠冬种紫云英养地，当前每年冬种紫云英面积仅占耕地总面积的1/3，紫云英亩产量为1500kg，含水量为85%，土壤原有机质矿化率为3%，紫云英的腐殖化率为0.3，每亩土壤干土重为15万kg，激发效应忽略不计。请通过计算：说明该耕地土壤的有机质处于何种平衡状态？若要求土壤有机质维持平衡，应怎么办？若要求土壤有机质含量达2.00%，又该怎么办？
（２）土壤有机质调控
调控土壤有机质的矿化速率
通过调节土壤湿度和通气状况、土壤酸碱度和有机质的C/N比，控制土壤微生物的活动，进而调控土壤有机质的分解速率。
提高土壤有机质含量
粮肥轮作：稻—紫云英、稻—豆科作物等轮作。
广辟肥源，增施有机肥：施用粪肥、厩肥、饼肥、有机固废物、塘泥、氨化稻秆等。
提倡施用有机无机复混肥：施用专用有机无机复混肥。
推广施用生物有机肥料：“超大”生物有机肥。
三、土壤有机质的作用
1. 有机质在土壤肥力上的作用
（1）提供土壤微生物活动所需的碳素和能量
每亩施用干物质含量为20%的绿肥1500kg，可向土壤输入能量1.2-1.5×106千卡，相当于200-250kg 的无烟煤。
（2）提供植物生长所需的矿质养分
我国土壤中80%以上的N、20-76%的P以有机态存在，随着土壤有机质的矿化而逐渐释放，此外，有机质还含有植物生长所需的其它矿质元素。
（3）促进土壤养分的有效化
有机质分解过程中产生的有机酸，通过酸溶作用可促进矿物的风化和养分释放，通过络合作用可增加矿质养分的有效性。
（4）提高土壤的保肥供肥性和酸碱缓冲性
腐殖质的CEC是粘土矿物的20-30倍，在矿质土壤中腐殖质对阳离子代换量的贡献占20-90%，故增加土壤腐殖质可显著提高土壤的保肥供肥性（尤其是我国南方土壤和砂质土）。
腐殖酸是含有许多酸性功能团的弱酸，可通过酸基解离和胺基质子化提高土壤的酸碱缓冲性。（5）改善土壤的物理性状
腐殖质在土壤团聚体形成及其稳定性方面具有重要的作用，可促进良好结构体（团粒）的形成，从而改善土壤的通气性、透水性、蓄水性及耕性
腐殖质是一种亲水胶体，增加腐殖质含量可提高土壤的保水性。
腐殖质是一种暗褐色物质，增加腐殖质含量可加深土壤颜色，促进土壤对太阳辐射能的吸收，从而改善土壤的热特性。
（6）其它作用
腐殖酸是一类生理活性物质，可加速种子发芽、增强根系活力，促进作物生长发育，此外，也可刺激微生物活动、提高土壤酶活性，促进土壤养分的转化。
2. 有机质在生态环境上的作用
（1）有机质与重金属离子的作用
土壤有机质对重金属离子的络合作用对土壤和水体中重金属离子的固定和迁移具有极其重要且复杂的影响，络合作用的结果既可提高某些重金属离子的活性和移动性，也可降低某些重金属离子的活性和移动性。
腐殖质通过氧化还原作用，可改变重金属的形态，从而降低其毒性：Cr6+还原为Cr3+，V5+ （钒）还原为V4+ ，Hg2+还原为Hg ，U6+ （铀）还原为U4+ 。
（2）土壤有机质对农药等有机污染物的固定作用
土壤有机质对农药等有机污染物具有强烈的亲和力，从而影响有机污染物在土壤中的生物活性、残留、降解、迁移和蒸发等（如富啡酸可促进农药从土壤向地下水迁移）。
腐殖质作为还原剂而改变农药的结构，使其毒性降低或消失。
（3）土壤有机质对全球碳平衡的影响
土壤有机质是全球碳平衡过程中非常重要的碳库，据估计全球土壤有机质总碳量为14-15×1017 g ，约为陆地生物总碳量（5.6 ×1017 g)的2.5-3倍。
（4）土壤有机质对环境富营养化的影响
通过提高土壤保肥性能，减少养分流失，防止富营养化。
一、土壤有机质含量及其在肥力上的意义
1. 土壤有机质（OM）在肥力上的意义
（1）土壤有机质是各种营养元素特别是氮、磷的重要来源；
（2）土壤有机质中所含的胡敏酸类物质，能刺激植物生长
（3）土壤有机质具有较大的交换性能，使土壤具有一定的保肥能力和缓冲能力；
（4）土壤有机质具有一定的胶结能力，从而促进了良好土壤结构的形成，对改善土壤的物理性状有重要意义；
（5）土壤有机质是土壤微生物活动的碳源和能源。
一般来说，土壤有机质含量的多少是土壤肥力高低的一个重要指标。
2. 土壤有机质含量
我国耕地土壤有机质含量不高，为百分数量级，0.x % ~ x %，一般为1 % ~ 2 % （10 ~ 20 g ? kg-1）。
影响土壤有机质含量的因素错综复杂。土壤有机质的消长，主要取决于生物积累和分解作用的相对强弱，主要受气候、植被、土壤质地、耕作制度等因素的影响，特别是水热条件对土壤有机质有显著的影响。
（1）自然因素对土壤有机质含量的影响
我国东北地区雨水充足，植物生长旺盛，而气温低，有利于土壤有机质的积累，如，东北的黑土有机质含量高达40 ~ 50 g ? kg-1；
由此向西北，雨水减少，植物生长量逐渐减少，土壤有机质的含量也逐渐减少，如，栗钙土为20 ~ 30 g ? kg-1，棕钙土为20 g ? kg-1，灰钙土为10 ~ 20 g ? kg-1；
向南雨水多、温度高，虽然植物生长茂盛，土壤有机质的分解作用增强，如，黄壤和红壤有机质含量一般为20~30 g?kg-1。
（2）土壤质地砂土有机质含量比粘土低。
（3）人为活动在同一地区，耕种土壤有机质含量比未耕种土壤要低得多。
土壤有机质含量与土壤全氮量之间有一定的相关性。从教材PP.26表3-1和PP.27表3-2可以看出，土壤有机质含量与土壤总氮量之间呈正相关关系，相关系数r都在0.9以上，回归相关性达显著水平。所以，可从有机质的测定结果来估计土壤的全氮量。土壤有机质一般含氮5 %左右。土壤全氮量(g ?kg-1) = 土壤有机质(g ? kg-1) × 0.05 ~ 0.06
Ⅲ. 土壤腐殖物质及其性质
一、土壤腐殖物质的组分及其分离
土壤腐殖物质的组分
土壤腐殖物质的分离
（1）腐殖物质与土壤矿物质紧密结合而形成有机无机复合体，不易分离。（2）腐殖物质与非腐殖物质紧密结合，难于分离。（3）任何提取溶剂均会引起土壤腐殖物质某种程度的变性。
二、土壤腐殖物质的结构
土壤腐殖物质的结构特征
腐殖酸是高分子聚合物，其分子结构十分复杂，目前对其结构的认识还很不清楚。
腐殖酸结构=芳香族结构+脂肪族侧链
三、土壤腐殖物质的性质
腐殖酸的物理性质
分子量—高分子化合物，数均分子量=675～2550。
形状—非晶质，因溶液pH、浓度而呈线状～球状。
直径大小--<1微米。
比表面—远大于粘土矿物，高达2000平方米/克。
带电性—两性胶体，通常带负电荷。
吸水性—亲水胶体，具强大的吸水能力，最大吸水量可超过其本身重量的500%
颜色—黄色～黑色
腐殖酸的化学性质
元素组成
土壤腐殖酸的主要元素组成：C、H、O、N、S、P等。
土壤腐殖酸的其它元素组成：Ca、Mg、Fe、Si等。
含C量=55～66.8%（58%）含N量=1.3～6%（5.6%）
含O量=32～38%（35%）含H量=3.1～7.0%(6.0%)
平均C:N=10:1～12:1
平均C:N:P:S=100:10:1:1～120:10:1:1
功能基团
含氧酸性功能基团：羧基（R-COOH）、酚羟基（酚-OH）
中性功能基团：醇羟基（R-CH2-OH）、醚基（R- CH2-O-CH2-R）、酮基（R-C=O（-R））、醛基（R-C=O（-H））和酯基（R-C=O（-OR））。
碱性功能基团：胺基（R-CH2-NH2）和酰胺基（R-C=O（-NH-R））。
阳离子代换量（CEC）
以单位重量计算，CEC=500--1200cmol/kg,以单位体积计算，CEC=40--80cmol/L。
二、土壤有机碳不同测定方法的比较和选用
关于实验室测定土壤有机质含量的方法很多，一般采用测定土壤有机碳含量然后再乘以一个换算系数的办法。
测定土壤有机碳的方法有两类：
1. 将土样中有机碳高温氧化后，测定释放出的CO2的量
（1）原理：
↗干烧法(高温电炉灼烧)↘↗碱石灰吸收→重量变化（称重）
样品放出CO2→测定CO2体积（TOC仪）
↘湿烧法(K2C r2O7氧化) ↙↘标准Ba(OH)2溶液吸收→标准酸吸收
采用这两种方法测定土壤有机碳时，也包括了土壤中的无机碳。因此，直接采用这两种方法的前提条件是：土壤无机碳含量可以忽略不计。对于石灰性土壤，测定土壤有机碳时，必须先除去CaCO3（测定前加亚硫酸）或另外测定无机碳和总碳的含量，从全碳结果中减去无机碳。
（2）干烧法和湿烧法的优、缺点：
优点：能使土壤有机碳全部分解，不受还原物质的影响，可获得准确的结果。
缺点：测定时需要用一些特殊的仪器设备，而且很费时间，所以一般实验室都不用，而是采用容量分析法。
碳氮自动分析仪结合了高温电炉灼烧和气相色谱装置，价格较昂贵。
2. 用氧化剂在一定温度下氧化后，测定消耗氧化剂的量，再换算成有机碳的量。
（1）基本原理：
在过量的硫酸（H2SO4）存在下，用氧化剂重铬酸钾（K2Cr2O7）氧化有机碳，剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁(FeSO4)溶液回滴，从消耗的氧化剂的量来计算有机碳量。
化学方程式：
3 C + 2 Cr2O72- + 16 H+—→3 CO2 +
4 Cr3+ + 8 H2O
6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+—→2 Cr3+ + 6 Fe3+ +
7 H2O
（2）容量法的优、缺点：
优点：不受碳酸盐的干扰；操作简便、快捷，适用于大量样品分析，使通用的常规方法。
缺点：有机质氧化程度相对较低；且受室温变化的影响较大；
土壤中氧化性、还原性物质对反应有干扰，如，Cl-、Fe2+、MnO2等，在铬酸溶液中能发生氧化还原反应，导致有机碳分析结果的不正确。
当土壤中存在较多的Cl-或Fe2+时，会导致正误差，化学方程式：
6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+—→ 2 Cr3+ + 6 Fe3+ +
7 H2O
6 Cl- + Cr2O72- + 14 H+—→ 2 Cr3+ + 3 Cl2 +
7 H2O
由于活性MnO2的氧化作用，也氧化了部分碳，所以会产生负误差。
（3）容量法根据具体操作的不同，又分为两种方法：
①重铬酸钾稀释热法（水合热法）：
原理：利用浓H2SO4与K2Cr2O7（2 : 1）溶液迅速混合时所产生的热（温度在120℃左右）来氧化有机碳，过量的K2Cr2O7用标准FeSO4溶液回滴，从消耗的K2Cr2O7的量来计算有机碳量。
优点：操作方便
缺点：有机质氧化程度较低，只有77 %；且受室温变化的影响较大；
土壤中氧化还原性物质如，Cl-、Fe2+、Mn2+、S2-、MnO2等，对反应有干扰。
②重铬酸钾外加热法：
原理：在外加热条件下（油浴170 ~180℃，沸腾5分钟），用一定浓度的K2Cr2O7—H2SO4溶液氧化有机碳，过量的K2Cr2O7用标准FeSO4溶液回滴，从消耗的K2Cr2O7的量来计算有机碳量。
优点：有机质氧化较完全，可达90 ~ 95 %；且不受室温变化的影响。是标准方法（GB9864-88）。
缺点：操作较麻烦；
土壤中氧化还原性物质如，Cl-、Fe2+、Mn2+、S2-、MnO2等，对反应有干扰
3.其它方法
①比色法原理是：通过K2Cr2O7被还原前后土壤溶液中绿色的铬离子（Cr3+）的变化或剩余的K2Cr2O7的橙色的变化来计算所还原的K2Cr2O7的量，进而求得有机碳量。这种方法可用来作为土壤有机碳的速测法。
②直接灼烧法在350 ~ 400℃下灼烧土壤样品，从灼烧后失去的重量来计算土壤有机质的含量。灼烧失去的重量，包括有机质和化合水的重量。直接灼烧法主要适用于砂性土壤。
三、有机碳的校正系数
1. （经典的）干烧法和湿烧法：
由于土壤中所有的有机碳都氧化成了CO2，所以不需要校正。
2. 容量法：
由于不能完全氧化土壤中的有机碳，所以需要进行氧化率校正。
（1）外加热容量法：
与干烧法相比，只能氧化90 %左右的有机碳，不同研究者报道的结果相差不大，校正系数变化范围为1.04 ~ 1.15，多采用1.1。
（2）水合热容量法：
不同研究者报道的结果相差较大，研究发现不同土壤的校正系数变化范围为1.07 ~ 2.27，一般采用1.3这一平均结果作为校正系数，即有机碳的氧化率按77 %计算。
四、有机质含量的计算
土壤有机质含量的计算方法是：根据土壤有机碳的含量，再乘以一个换算系数。换算系数决定于土壤有机质的含碳率。一般认为有机质中含碳58 %，所以换算系数为1.724，也就是1/0.58。
土壤有机质= 土壤有机碳× 1.724
由于不同土壤的有机质组成不同，含碳量也不同，所以，按同以换算系数来计算会引起一些误差。国外主张使用土壤有机碳含量，而不必计算土壤有机质的含量。
§ 3-2 土壤有机质的测定
一、重铬酸钾容量法——外加热法
1.方法原理
在外加热条件下（油浴170 ~180℃，沸腾5分钟），用一定浓度的过量的K2Cr2O7—H2SO4溶液氧化土壤有机质（碳），过量的K2Cr2O7用标准FeSO4溶液来滴定，从所消耗的K2Cr2O7的量来计算有机碳的含量。由于只能氧化90 %的有机碳，所以需要进行氧化率校正，也就是，要将测得的有机碳的含量乘以校正系数1.1。
在氧化和滴定过程中的化学反应：
?
2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 3CO2 + 8H2O
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
反应中各试剂的作用：
K2Cr2O7氧化剂，氧化土壤有机碳（定量加入）
浓H2SO4不起氧化作用，只是打断了有机质的共价键，且可以作为升温剂
FeSO4 滴定剩下的氧化剂K2Cr2O7
氧化还原指示剂在1 mol ? L-1 H2SO4溶液中，用Fe2+滴定Cr2O72-时，滴定曲线的突跃范围为1.22 ~
0.85 V。滴定过程使用的氧化还原指示剂有4种，课本PP.30表3-4中，E0指每种氧化还原指示
剂自己的标准电位，邻啡罗啉1.11 V，2-羧基代二苯胺1.08 V，正好落在滴定曲线的突跃范围内，终点容易掌握。邻啡罗啉与亚铁离子络合形成红色络合物，遇强氧化剂变成淡蓝色的正铁络合物：[(C12H8N2)3Fe]3+ + e ＝[(C12H8N2)3Fe]2+
淡蓝色红色
滴定开始时为橙色（K2Cr2O7的颜色）—→滴定过程中渐渐变成绿色（Cr3+的颜色）—→快到终点时变成灰绿色（Fe2+与邻啡罗啉络合物的淡蓝色与Cr3+的绿色的混合色）—→标准FeSO4溶液稍过量（半滴）时变成砖红色（终点的颜色，Fe2+与邻啡罗啉络合物的颜色）。
邻啡罗啉作指示剂存在一个问题：指示剂很容易被悬浮的土粒吸附，使终点颜色变化不清楚，可在滴定前用快速滤纸过滤。
2-羧基代二苯胺作指示剂时，反应中溶液的颜色变化：棕红→紫色→绿色。
2. 主要仪器设备和试剂
见教材。其中，特别要注意的是：
0.8000 mol ? L-1 (1/6 K2Cr2O7)这种溶液浓度的表示方法，实际上就是指0.8000/6 mol ? L-1 K2Cr2O7。0.2 mol ? L-1FeSO4标准溶液无需标定（因为本试验中的空白试验就相当于是在进行标定）。FeSO4标准溶液的标定方法：用1/6 K2Cr2O7基准溶液标定，注意因为硫酸亚铁溶液在空气中易被氧化，所以要每天标定，或者也可以采用新鲜配制的溶液。
3. 操作步骤
称样（100目或0.149mm ）0.2000g →放入干燥的硬质试管中
→加入10.0ml 0.4mol ?L -1 (1/6K 2Cr 2O 7)-H 2SO 4溶液（慢慢加，边加边摇，使土壤分散）
→试管口加一小漏斗（起冷凝作用）→170 ~180℃油浴—→沸腾5分钟→取出，冷却
→将试管内容物转移到250 ml 三角瓶中（洗三角瓶至总体积60 ~ 70 ml ）
→加邻啡罗啉指示剂2 ~ 3滴
→0.2 mol ? L -1 FeSO 4标准溶液滴定（溶液的变色过程：橙黄→蓝绿→砖红）
同时，用同样的方法做空白试验（不加土样，或用灼烧土或用石英砂代替；每批样品分析时，都要做2~3个空白）。
4. 结果计算
()1000(1.10.3100.56/1)%307220??????-=-烘干土重）
（）土壤有机碳（W V O Cr K c V V 土壤有机质（%）= 土壤有机碳（%）× 1.724
5. 注意事项
（1）土壤中氯化物的存在可使有机质测定结果偏高。因为Cl -也能被K 2Cr 2O 7所氧化，所以必须注意
防止氯化物的干扰。避免干扰的方法是：
土壤中含有较少量的Cl -时，可加少量的Ag 2SO 4，生成AgCl 沉淀，从而除去Cl -。加入Ag 2SO 4，不仅可以除去少量的Cl -，有效防止氯化物对有机质测定的干扰，而且，还可以促进有机质的分解。但Ag 2SO 4用量不能太多，否则生成Ag 2Cr 2O 7沉淀，影响滴定。
土壤中含有较多的Cl -时，尤其是对于盐土而言，需要测定土壤中的Cl -含量，并对土壤有机碳含量进行校正。或者，可改用湿烧法测定。
（2）水稻土、沼泽土等土壤中含有较多的还原性物质如Fe 2+、Mn 2+等，它们也能被K 2Cr 2O 7所氧化，
使测定结果偏高。防止干扰的方法是：充分风干土壤，使还原物质氧化，或者，可改用湿烧法测定土壤有机质。
（3）消煮温度和时间对分析结果的影响较大。因而，油浴温度要控制好，油浴锅预热温度在天气较
冷时可稍高些；沸腾时间要准确记录，从溶液表面开始沸腾时开始计时，沸腾标准要尽可能一致。
（4）油浴后的溶液颜色，一般应为黄色或黄中稍带绿色，如果以绿色为主，说明重铬酸钾用量不足，
应增加其用量或减少称样量。
（5）在滴定时消耗的FeSO 4溶液的体积应大于空白用量的1/3，否则，可能氧化不完全，应弃去重做。
二、重铬酸钾容量法——稀释热法
1. 方法原理
基本原理、主要步骤与重铬酸钾容量法——外加热法相似。
稀释热法（水合热法）是利用浓H 2SO 4和K 2Cr 2O 7迅速混合时所产生的热来氧化有机质，操作更加方便。由于产生的热，温度较低，对有机质氧化程度较低，只有77 %。
2. 操作步骤
称样（100目）0.5000g 于500 ml 的三角瓶中
→加入10.0 ml 1.0 mol ? L -1 (1/6 K 2Cr 2O 7)→混匀→慢慢加入20 ml 浓H 2SO 4→混匀
→放置30 min →加水稀释到250 ml →加邻啡罗啉指示剂3 ~ 4滴
→0.5 mol ? L -1 FeSO 4标准溶液滴定（溶液的变色过程：橙黄→蓝绿→砖红）
同时，用同样的方法做空白试验（不加土样）。
()100(33.10.310)%340?????-=-烘干土重）
（）土壤有机碳（W FeSO c V V 土壤有机质（%）= 土壤有机碳（%）× 1.724
三、完全湿烧法（铬酸、磷酸）——测定CO 2法
长期沤水的水稻土，最好用这种方法来测定，因为，长期沤水的水稻土虽经风干处理，仍不能使Fe 2+氧化完全，仍有亚铁反应。
1. 方法原理
土壤样品中的有机质（碳）与铬酸、磷酸溶液在160℃下进行消煮，氧化有机碳所产生的二氧化碳，被连接在烧瓶上的截流装置中的氢氧化钾所吸收，形成的碳酸盐用氯化钡溶液沉淀之，过量的标准氢氧化钾，以酚酞为指示剂，用标准酸回滴，即可从消耗的标准氢氧化钾量求出土壤有机碳含量。 化学反应式为： 3 C + 4 CrO 3 + 4 H 3PO 4 —→ 3 CO 2 + 4 Cr PO 4 + 6 H 2O
2 KOH + CO 2 + H 2O —→ K 2CO
3 + 2 H 2O
K 2CO 3 + BaCl 2 —→ BaCO 3↓+ 2 KCl
KOH (剩余) + HCl —→ KCl + H 2O
直接采用此法的前提条件是：土壤无机碳含量可以忽略不计。对于石灰性土壤，测定土壤有机质（碳）时，必须先除去CaCO 3（测定前先用酸处理，通常是用硫酸或稀磷酸），或另外测定无机碳和总碳的含量，从全碳结果中减去无机碳。
此法适合于长期沤水的水稻土，虽经风干处理仍然有亚铁反应的土壤。
此法与经典干烧法相比较，平均回收率是97.6%。
2. 操作步骤 （见课本PP .36-37，略）
四、比色法
1. 低温外热重铬酸钾氧化—比色法
（1）方法原理 在一定温度下（100℃，90min ）用重铬酸钾氧化土壤中有机碳，部分Cr 6+被还原成绿色的Cr 3+，用比色法测定Cr 3+的吸光质。以葡萄糖标准溶液中碳氧化液为标准色阶，进行比色测定，计算土壤中有机碳并换算成有机质含量。
（2）操作步骤（略）
2. 水合热重铬酸钾氧化—比色法
（1）方法原理 利用浓硫酸加入到重铬酸钾水溶液中生产的热量（稀释热），用重铬酸钾氧化土壤中有机碳，部分Cr 6+被还原成绿色的Cr 3+，以葡萄糖标准溶液中碳氧化液为标准色阶，用比色法测定Cr 3+。计算土壤中有机碳并换算成有机质含量。
（2）操作步骤（略）
一、问答题
1.重铬酸钾容量法测定土壤有机质的原理是什么？与测定二氧化碳的铬酸、磷酸湿烧法在原理上
有何不同点？
2.水合热和外加热两种氧化土壤有机质的重铬酸钾容量法测定总有机碳的测出率是多少？试比
较两种方法的优缺点。
3.长期沤水的水稻土，为什么采用测定CO2的完全湿烧法比较好？
土壤有机质测定方法
土壤有机质的测定(重铬酸钾容量法) 土壤有机质既是植物矿质营养和有机营养的源泉，又是土壤中异养型微生物的能源物质，同时也是形成土壤结构的重要因素。测定土壤有机质含量的多少，在一定程度上可说明土壤的肥沃程度。因为土壤有机质直接影响着土壤的理化性状。 测定原理 在加热的条件下，用过量的重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7－H2SO4)溶液，来氧化土壤有机质中的碳，Cr2O-27等被还原成Cr+3，剩余的重铬酸钾(K2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO4)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质量。其反应式为： 重铬酸钾—硫酸溶液与有机质作用： 2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O 硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应： K2Cr2O7+6FeSO4＋7H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O 测定步骤： 1.在分析天平上准确称取通过60目筛子(＜0.25mm)的土壤样品0.1—0.5g(精确到0.0001g)，用长条腊光纸把称取的样品全部倒入干的硬质试管中，用移液管缓缓准确加入0.136mol/L重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液10ml，(在加入约3ml时，摇动试管，以使土壤分散)，然后在试管口加一小漏斗。 2.预先将液体石蜡油或植物油浴锅加热至185—190℃，将试管放入铁丝笼中，然后将铁丝笼放入油浴锅中加热，放入后温度应控制在170—180℃，待试管中液体沸腾发生气泡时开始计时，煮沸5分钟，取出试管，稍冷，擦净试管外部油液。 3.冷却后，将试管内容物小心仔细地全部洗入250ml的三角瓶中，使瓶内总体积在60—70ml,保持其中硫酸浓度为1—1.5mol/l,此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。然后加邻啡罗啉指示剂3—4滴，用0.2mol/l的标准硫酸亚铁(FeSO4)溶液滴定，溶液由黄色经过绿色、淡绿色突变为棕红色即为终点。 4.在测定样品的同时必须做两个空白试验，取其平均值。可用石英砂代替样品，其他过程同上。 结果计算 在本反应中，有机质氧化率平均为90%，所以氧化校正常数为100／90，即为1.1。有机质中碳的含量为58%，故58g碳约等于100g有机质，1g碳约等于1.724g有机质。由前面的两个反应式可知：1mol的K2Cr2O7可氧化3／2mol的C，滴定1molK2Cr2O7，可消耗6mol FeSO4，则消耗1molFeSO4即氧化了3／2×1／6C=1／4C=3 计算公式为：
土壤有机质测定
土壤有机质测定 在环境质量越来越被重视的今天，我们除了需要对环境中的水、气、声、渣进行测定外，对土壤的测定也逐渐被提上议事日程。有机质是土壤中的重要组成成份，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标之一。 土壤有机质的测定方法中，“油浴法”是沿用多年的经典方法，但其存在着表面有机物挥发导致实验室空气的污染;温度波动性较大，不易调控;消解管外壁附着油污难以清洗等缺点。为此，笔者查阅了大量资料，找到了三个常见的测定方法，进行对比。 (一)目视比色法 1.测定原理 该法是通过以葡萄糖溶液为标准物质做参比，用重铬酸钾溶液氧化土壤有机质，氧化后的溶液颜色与有机质成直线相关，可直接目视比色得出结果。 2.试剂 C(1/6K2Cr2O7)=1 mol/L的重铬酸钾溶液;含碳0.36%的葡萄糖溶液:称取含1个结晶水的葡萄糖1. 000 g溶于水后，移入100 mL容量瓶中定容(每1.OmL 葡萄糖含碳为0.36％)。 3.测定方法 1)标准系列 在10支洁净的25 mL比色管中，分别加入含碳0. 36%的葡萄糖溶液0, 0.25,0. 50、0. 75、1.00、1.25、1.50、1.75、2. 00、2.25mL，用蒸 馏水定容到2. 25 mL，加入1 mol/L重铬酸钾溶液2. 5 mL，再加入5 mL 浓H2S04，摇匀，20min后用蒸馏水定溶至25mL。 2)样品测定 称取通过0. 25mm筛孔风干土样0. 25 ~ 1. 00 g于比色管中，加入1 mol 龙重铬酸钾溶液2. 5 mL，再加入5 mL浓H2S04，摇匀，20min后用蒸 馏水定溶至25 mL。静置2h，样品管上部溶液澄清后与标准系列对照比 色，查得样品相应的碳含量。 4.计算 土壤有机质%=查得的C％×1.724×倍数×（1+吸湿水含量)
土壤有机质含量测定
土壤有机质的测定 一重铬酸钾容量法——外热法 1原理： 用定量的重铬酸钾-硫酸溶液，在电加热条件下，使土壤中的有机质氧化，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，并以二氧化硅为添加剂作实际空白标定，根据氧化前后氧化剂质量差值，计算出有机碳量，再乘以系数1.724，即为土壤有机质含量。 2 仪器设备： 1/10000的分析天平；电沙浴（石蜡浴）； 大试管；弯颈漏斗；容量瓶 定时钟；滴定管： 5.00ml； 温度计：200～300℃； 铜丝筛：孔径0.25mm； 3 试剂 除特别注明外，所用试剂皆为分析纯。 3.1 硫酸银：研成粉末； 3.2 二氧化硅：粉末状； 3.3 邻菲啰啉指示剂：称取邻菲哆啉1.490g溶于含有0.700g硫酸亚铁的100ml水溶液中，此指示剂易 变质，应密封保存于棕色瓶中备用； 3.4 0.4mol·L-1（1/6 K2Cr2O7重铬酸钾）重铬酸钾-硫酸溶液：称取重铬酸钾40.0g，溶于600～800ml 蒸馏水中，待完全溶解后，加水稀释至1L，将溶液移入3L大烧杯中；另取1L比重为1.84的浓硫酸，慢慢的倒入重铬酸钾水溶液中，不断搅动，为避免急剧升温，每加约100ml硫酸后稍停片刻，并把大烧杯放在盛有冷水的盆内冷却，待溶液的温度降到不烫手时再加另一份硫酸，直到全部加完为止； 3.5 0.1 mol·L-1重铬酸钾标准溶液：称取经130℃烘2～3h的优级纯重铬酸钾 4.904g。先用少量水溶 解，然后移入1L容量瓶内，加水定容。 3.6 0.1 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液：称取FeSO4·7H2O硫酸亚铁28g，溶于600～800ml水中，加浓硫 酸20ml，搅拌均匀，加水定容至1L（必要时过滤），贮于棕色瓶中保存。此溶液易受空气氧化，使用时必须每天标定一次标准浓度。 4 操作步骤： 4.1 选取有代表性风干土壤样品，用镊子挑除植物根叶等有机残体，然后用木棍把土块压细，使之通过 1mm筛。充分混匀后，从中取出试样10～20g，磨细，并全部通过0.25mm筛，装入磨口瓶中备用。 4.2 按照表1有机质含量的规定称取制备好的风干试样0.05～0.5g，精确到0.0001g。置入150ml三角 瓶中，加粉末状的硫酸银0.1g，准确加入0.4mol·L-1重铬酸钾-硫酸溶液10ml混匀。
土壤有机质测定
土壤有机质测定 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
土壤有机质测定 在外加热的条件下（油浴的温度为180，沸腾5分钟），用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，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%的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。在氧化滴定过程中化学反应如下： 2K2Cr2O7＋8H2SO4+3C→2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4→K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H20 在1mol·L-1H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-时，其滴定曲线的突跃范围为～。 从表5—4中，可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位（E0），邻啡罗啉（E0=），2-羧基代二苯胺（E0=），以上两种氧化还原指示剂的标准电位（E0），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：以邻啡罗啉亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗啉（C2H8N2）分子与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物，其反应如下： [（C12H8N2）3Fe]3++e [（C12H8N2）3Fe]2+ 淡蓝色红色 滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，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，即变成红色，表示终点已到。 但用邻啡罗啉的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒吸附，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滤。 从表5-4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（E0）分别为、。指示剂变色在重铬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H3PO4络合Fe3+，其反应如下：
土壤有机质测定(1)
土壤有机质测定 5.2.1重铬酸钾容量法——外加热法 5.2.1.1方法原理在外加热的条件下（油浴的温度为180，沸腾5分钟），用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，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%的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。在氧化滴定过程中化学反应如下： 2K2Cr2O7＋8H2SO4+3C→2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4→K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H20 在1mol·L-1H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-时，其滴定曲线的突跃范围为1.22～0.85V。 从表5—4中，可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位（E0），邻啡罗啉（E0=1.11V），2-羧基代二苯胺（E0=1.08V），以上两种氧化还原指示剂的标准电位（E0），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：以邻啡罗啉亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗啉（C2H8N2）分子与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物，其反应如下： [（C12H8N2）3Fe]3++e [（C12H8N2）3Fe]2+ 淡蓝色红色 滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，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，即变成红色，表示终点已到。 但用邻啡罗啉的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒吸附，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滤。 从表5-4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（E0）分别为0.76V、0.85V。指示剂变色在重铬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H3PO4络合Fe3+，
土壤有机质测定实验报告
土壤实验报告 土壤有机质的测定 姓名：学号：实验日期： 一、方法原理： 土壤有机质是土壤的重要组成物质之一，是作为衡量土壤肥力高低的一个重要指标，土壤有机质含量也反映一定的成土过程。 测定土壤有机质方法很多，一般采用重铬酸钾硫酸法。此法操作简便，设备简单，速度快，再现性较好，适合大批样品分析和实验室用。 所谓重铬酸钾硫酸法就是在加热条件下，用一定量的标准重铬酸钾溶液，氧化土壤有机碳，多余的重铬酸钾则用硫酸亚铁溶液滴定，以实际消耗的重铬酸钾量计算出有机碳的含量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质含量，其反应方程式如下： 2K2Cr2O7+3C+6H2SO4=2K2SO4+Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H20 二、操作步骤： （1）准确称取通过60号筛风干土样0.1～0.5克（精确到0.0001克），放入干的硬质试管中，用移液管加入5毫升重铬酸钾标准溶液，再用移液管（或加液器）加入5毫升浓硫酸，小心摇匀，在试管口上加一弯颈小漏斗。 （2）预先将植物油浴锅温度升到185～190度，将试管插入铁丝笼中，并将铁丝笼放入上述油锅中加热，此时温度控制在170～180度，使管内溶液保持沸腾5分钟，然后取出铁丝笼，待试管稍冷后，擦净外部油液。 （3）冷却后将试管内溶液洗入250毫升三角瓶中，使瓶内总体积在60～80毫升，此时酸度约为1.5mol/L，然后加邻啡罗啉指示剂3－5滴，用0.2mol/L硫酸亚铁溶液滴定，溶液颜色由黄色经过绿色突变到棕红色即为终点。 （4）在测定样品时必须做空白实验，可以用纯砂或灼烧土代替样品，以免溅出溶液。其他手续同上。 实验操作时注意事项： （1）此法要求有机质含量在2％以上者，相对误差不超过5％，有机质含量低于2％，绝对误差不超过0.05，因此，必须根据有机质含量多少决定称量，一是有机质在7～15％的土样可称0.1～0.5克。2～4％者可称0.5～0.2克少于2％可0.5克以上，以减少误差。 （2）消化煮沸的时间必须尽量准确一致，否则，对分析结果有较大影响，必须从
有机质的测定 重铬酸钾氧化外加热法
FHZDZTR0046 土壤 有机质的测定 重铬酸钾氧化外加热法 F-HZ-DZ-TR-0046 土壤—有机质的测定—重铬酸钾氧化外加热法 1 范围 本方法适用于土壤有机质的测定和土壤碳氮比的计算。 2 原理 土壤有机质包括各种动植物残体以及微生物及其生命活动的各种有机产物，它在土壤中的累积、移动和分解的过程是土壤形成作用中最主要的特征。土壤有机质不仅能为作物提供所需的各种营养元素，同时对土壤结构的形成和改善土壤物理性状有决定作用，因此是一项基础分析项目。土壤有机质的分析采用测定有机碳再乘以一定换算系数而求得。土样用重铬酸钾加热消煮，使有机质中的碳氧化成二氧化碳，而重铬酸离子被还原成三价铬离子，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，然后根据有机碳被氧化前后重铬酸离子量的变化，就可算得有机碳和有机质的含量。 3 试剂 3.1 重铬酸钾标准溶液：0.8000mol/L ，称取经150℃烘干2h 的39.2248g 重铬酸钾（K 2Cr 2O 7） ，精确至0.0001g ，加400mL 水，加热溶解，冷却后，加水稀释至1000mL 。 3.2 硫酸亚铁铵标准溶液：0.2mol/L ，称取80g 硫酸亚铁铵[Fe(NH 4)2(SO 4)2·6H 2O]，溶解于水，加15mL 硫酸（ρ1.84g/mL ），再加水稀释至1000mL 。 标定：吸取10.00mL 重铬酸钾标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加入40mL 水和10mL 硫酸（1+1），再加3滴~4滴邻菲啰啉指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由橙黄色经蓝绿色至棕红色为终点。同时做空白试验。 硫酸亚铁铵标准溶液浓度按下式计算： 211V V V C C ?×= 式中： C ——硫酸亚铁铵标准溶液浓度，mol/L ； C 1——重铬酸钾标准溶液浓度，mol/L ； V 1——重铬酸钾标准溶液体积，mL ； V 2——硫酸亚铁铵标准溶液用量，mL ； V 0——空白试验消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，mL 。 3.3 N-苯基邻胺基苯甲酸指示剂：称取0.2g N-苯基邻胺基苯甲酸（C 13H 11O 2N ），溶于100mL 2g/L 碳酸钠溶液中，稍加热并不断搅拌，促使浮于表面的指示剂溶解。 3.4 邻菲啰啉指示剂：称取 1.485g 邻菲啰啉（C 12H 8N 2·H 2O ）和0.695g 硫酸亚铁 （FeSO 4·7H 2O ） ，溶于100mL 水中，形成的红棕色络合物贮于棕色瓶中。 3.5 硫酸，（ρ 1.84g/mL ）。 3.6 硫酸银，研成粉末。 4 仪器 4.1 硬质试管，25mm ×100mm 。 4.2 注射器，5mL 。 4.3 油浴锅，内装固体石蜡或植物油。 4.4 温度计，250℃。 4.5 铁丝笼架，形状与油浴锅配套，内设若干小格，每格内可插一支试管。 4.6 锥形瓶，250mL 。
土壤有机质含量的测定
土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—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： 2K 2Cr 2 O 7 +3C+8H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +2Cr 2 (SO 4 ) 3 +3CO 2 +8H 2 O K 2Cr 2 O 7 +6FeSO 4 +7H 2 SO 4 →K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Fe 2 (SO 4 ) 3 +8H 2 O 用Fe2+滴定剩余的K 2Cr 2 O 7 2-时，以邻啡罗啉（C 2 H 8 N 2 ）为氧化还原指示剂，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+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h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，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO 4.7H 2 O）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 H 2SO 4 1.5ml，再加蒸馏 水定容到1000ml备用。
土壤有机质的测定2.0
实验报告 课程名称： 土壤学实验 指导老师： 谢晓梅 成绩：__________________ 实验名称： 土壤有机质的测定 同组学生姓名： 边舒萍 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、实验材料与试剂 四、实验器材与仪器 五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析 八、讨论、心得 一、 实验目的和要求 1. 了解土壤有机质测定对于农业生产的意义； 2. 掌握土壤有机质含量的测定方法。 二、 实验内容和原理 有机质是土壤中重要组成成分，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标之一。本实验 采用重铬酸钾容量法——稀释热法，利用浓硫酸和重铬酸钾混合时产生的热氧化有机质中的碳，通过测定消耗的氧化剂的量来计算得出土壤有机质含量，从而分析该土壤肥力水平，并对此提出改良措施。 重铬酸钾容量法——稀释热法过程的化学反应式： 氧化过程：K 2Cr 2O 7+C+H 2SO 4→K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+CO 2+H 2O 滴定过程：K 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4→K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+Fe 2(SO 4)3+H 2O 土壤有机碳与有机质换算公式： 土壤有机质（g/Kg ）=土壤有机碳（g/Kg ）×1.724 三、 实验器材与仪器 土样（取于余杭塘路施工旁，风干研磨细后过100目筛）；
250mL三角瓶×2,10mL量筒，100mL量筒，5mL移液管，5.00mL移液枪，棕色酸式滴定管； 1mol/L 1/6 K2Cr2O7标准溶液，浓硫酸，领啡啰啉指示剂，0.5021mol/L FeSO4标准溶液。 四、操作方法和实验步骤 1.在500mL三角瓶中加入m=0.5070g土样； 2.用移液管加入1mol/L 1/6 K2Cr2O7标准溶液10mL； 3.混匀后用移液枪移取浓硫酸20mL，旋转摇动1min，之后放置30mL，加水100mL； 4.滴入3滴指示剂后用0.5021mol/L FeSO4标准溶液滴定至溶液由绿色变暗绿色， 最终以瞬间变为砖红色为终点； 5.用相同方法作空白对照（不加土样）测定。 五、实验数据记录和处理 表1 FeSO4标准溶液消耗体积与土壤有机质（碳）含量 样品 滴定前读 数V1/mL 滴定后读 数V2/mL FeSO4消耗体积 V（V0）/mL 土壤有机碳么 m1（g/Kg） 土壤有机质 m2（g/Kg） 第一组0.00 18.70 18.70 5.255 9.060 空白组 3.32 23.35 20.03 注：m1={[c(V0-V)×10-3×3.0×1.33]/m}×1000;m2=m1×1.724 其中，1.33为氧化校正系数；m为所称量土样重。 六、实验结果与分析
土壤检测第6部分：土壤有机质的测定nyt1121.6-2006方法确认
土壤检测第6部分：土壤有机质的测定 NY/方法确认 1.目的 通过重复性测试和实验室内部人员对比来检测土壤中有机质，判断本实验室的检测方法是否合格。 2.适用范围 本方法适用于有机质含量在15%以下的土壤。 3.操作步骤 准确称取通过孔径筛风干样（精确到，称样量根据有机质含量范围而定），放入硬质试管中，然后从自动调零滴定管准确加入重铬酸钾-硫酸溶液，摇匀并在每一个试管口插入已玻璃漏斗。将试管逐个插入铁丝牢笼中，再将铁丝笼沉入已在电炉上加热至185摄氏度-190摄氏度的油浴锅内，使管中的液面低于油面，要求放入后油浴温度下降至170摄氏度-180摄氏度，等试管中的溶液沸腾时开始计时，此刻必须控制电炉温度，不使溶液剧烈沸腾，其间可轻轻提起铁丝笼在油浴锅晃动几次，以使液温均匀，并维持在170摄氏度-180摄氏度5min+后将铁丝笼从油浴锅内提出，冷却片刻，擦去试管外的油蜡液。把试管内的消毒液及土壤残渣无损的转入250ml三角瓶中，用水冲洗试管及小漏斗，洗液并入三角瓶中，使三角瓶内溶液的总体积控制在50ml-60ml。加3滴邻菲啰啉指示剂，用硫酸亚铁溶液滴定剩余的K2Cr2O7，溶液的变色过程室橙黄-蓝绿-棕红。 如果滴定所用硫酸亚铁溶液的毫升数不到下述空白实验所消耗
硫酸亚铁溶液毫升数的1/3，则应减少土壤称样量重测。 每批分析时，必须同时做2各空白试验，即取大约灼烧浮石粉或土壤代替土样，其他步骤与土样测定相同。 4.计算 =[c*（Vo-V）***]/m *1000 式中：——土壤有机质的质量分数，g/kg Vo——空白试验小号的硫酸亚铁溶液的体积，ml V——式样测定所消耗的硫酸亚铁的体积，ml C——硫酸亚铁溶液的浓度，mol/L ——1/4碳原子的毫摩尔质量，g ——由有机碳换算成有机质的系数 ——氧化校正系数 m——称取烘干式样的质量，g 1000——换算成每千克含量 平行测定结果用算术平均值表示，保留三位有效数字。 5.结果分析 重复性验证 选取一份水样，按上述步骤进行10次重复测试，计算10次测试结果的相对标准偏差，见附表。 由附表可知绝对相差 实训六土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—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：2K2Cr2O7+3C+8H2SO4→K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→K2SO4+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O 用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O72-时，以邻啡罗啉（C2H8N2）为氧化还原指示剂，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+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h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，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO4.7H2O）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 H2SO41.5ml，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 K2Cr2O7标准溶液各5.0ml 于250ml三角瓶中，各加5ml6mol/L H2SO4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/LFeSO4溶液滴定至棕红色为止，其浓度计算为： c= V 0.5 1333 .0 6? ? 式中：c——表示硫酸亚铁溶液摩尔浓度（mol/L）； V——滴定用去硫酸亚铁的体积（mol）； 土壤有机质测定方法（参考土壤农化分析，南京农学院主编） 原理： 在加热的条件下，用过量的重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7－H2SO4)溶液，来氧化土壤有机质中的碳，Cr2O7等被还原成Cr+3，剩余的重铬酸钾(K2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO4)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质量试剂： 10.4N重铬酸钾—硫酸溶液：称取研细的化学纯的重铬酸钾(三级)40g,溶解子600ml蒸馏水中(必要时可加热)，待完全溶解后加水稀释至1L（用容量瓶量取1L蒸馏水，以保证合适水酸比），将溶液移入2L大烧杯中。缓缓加入浓硫酸1000m1（未打开的浓硫酸2瓶）于K2Cr2O7溶液中，硫酸加入水中会大量放热，为避免溶液急剧升温，每加约100ml硫酸就稍停片刻，过程中不断搅动，并将大烧杯入在盛有冷水的盆内降温。配好的溶液冷却备用。冬天可以稍微多加50ml水，以防止重铬酸钾结晶。 2重铬酸钾的基准溶液，准确称取分析纯K2Cr2O7 (在130烘3小时)9.807g于600ml烧杯中，慢慢加入浓H2S04约100m1，搅拌溶解，将溶液全部洗入1000ml容量瓶中定容备用。此溶液浓度C（1/6 K2Cr2O7）0.2000mol/L。 30.2N硫酸亚铁溶液（C1）:称取硫酸亚铁56g，溶解于600ml水中，加H2S04 20ml，搅拌均匀，然后加水定容至1L，贮存于棕色瓶中。 此溶液易受空气氧化，使用时必须每天标定一次准确浓度。标定方法：准确浓度以重铬酸钾基准溶液标定之，即准确分别吸取二份重铬酸钾基准溶液各20ml于250ml三角瓶中，加入邻啡罗琳指示剂4滴,然后用0.2N FeSO4滴定至终点，根据硫酸亚铁溶液的消耗量，计算出FeSO4的准确浓度C2，c2=C1*V1/V2（C1：重铬酸钾标准溶液浓度0.2；V1：吸取重格酸钾标准溶液浓度20；V2：滴定时所耗硫酸亚铁溶液体积）。 4. 邻啡罗琳指示剂。称取分析纯邻啡罗琳1.490g，硫酸亚铁0.7g，溶于100m1水中，（必要时可加热完全溶解）。此时试剂与FeSO4形成红棕色络合物，指示剂易变质贮于棕色滴瓶中。 操作步骤 准确称取通过100目筛的风干土样0.2g（植物0.02g）于消煮管, 用移液管准确加入0.4N 重铬酸钾硫酸溶液10ml，180度消煮7min,取出冷却。冷却后，将试管内容物用60-70ml蒸馏水（分3-4次）转入250ml三角瓶中，滴入邻啡罗琳指示剂4滴，用0.2N硫酸亚铁滴定，溶液的变色过程是橙黄，蓝绿，砖红色即为终点。酸式滴定管（架子） 每一批样品测定的同时，进行二个空白试验 计算 土壤有机碳（）烘干土样重 V0：空白耗0.2N硫酸亚铁毫升数。V：滴定土样耗硫酸亚铁毫升数。0.003:为1个毫克当量碳的克数；1.1：为氧化校正系数; 土壤有机质%=土壤有机碳%×1.724（1.724：为有机碳换算成有机质的平均换算系数）。 土壤有机质测量时土壤称重参考值： TN 土壤称重有机质含量土壤称重 低于2mg/g 0.4-0.5g 2%以下0.4-0.5g 2-5mg/g 0.2g 2-7% 0.2-0.3 5-8mg/g 0.1 7-10% 0.1 8mg/g以上0.1g 10-15% 0.05 加20ml重铬酸钾的硫酸溶液 注意事项：1）此方法适用范围：土壤有机质含量在15%以下；2）如果试样滴定所用硫酸亚铁标准的亳升数不到空白标定所耗硫酸亚铁标准溶液毫升数的1/3，就应减少土壤称样量，重新做；3）误差：有机质含量小于1%，误差约0.05%；含量为1-4%时，误差约0.1%；含量4-7%时，误差约0.3%；含量10%以上，误差约0.5%. 土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源。它还含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质。由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥力和缓冲性。它还能使土壤疏松和形成结构，从而可改善土壤的物理性状。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此，除低洼地土壤外，一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标。 本章介绍了有机质的形态、含量与分布，土壤有机质测定各种方法的方法原理、适用范围、试剂的配制、操作步骤、结果计算、方法要点等内容。 3.1.1 土壤有机质含量及其在肥力上的意义 土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源。它还含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质。由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥力和缓冲性。它还能使土壤疏松和形成结构，从而可改善土壤的物理性状。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此，除低洼地土壤外，一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标。 华北地区不同肥力等级的土壤有机质含量约为：高肥力地＞15.0g·kg-1 ，中等肥力地10～14g·kg-1，低肥力地5.0-10.0g·kg-1，薄砂地＜5.0g·kg-1。 南方水稻土肥力高低与有机质含量也有密切关系。据浙江省农业科学院土壤肥料研究所水稻高产土壤研究组报道：浙江省高产水稻土的有机质含量大部分多在23.6～48g·kg-1，均较其邻近的一般田高。上海郊区高产水稻土的有机质含量也在25.0～40g·kg-1范围之内。 我国东北地区雨水充足，有利于植物生长，而气温较低有利土壤有机质的积累，因此东北的黑土有机质含量高达40～50g·kg-1以上。由此向西北，雨水减少，植物生长量逐渐减少，土壤有机质含量亦逐渐减少，如栗钙土为20～30g·kg-1，棕钙土为20g·kg-1 左右，灰钙土只有10～20g·kg-1。向南雨水多、温度高，虽然植物生长茂盛，但土壤中有机质的分解作用增强，黄壤和红壤有机质含量一般为20～30g·kg-1。对耕种土壤来讲，人为的耕作活动则起着更重要的影响，因此在同一地区耕种土壤有机质含量比未耕种土壤要低得多。影响土壤有机质含量的另一重要因素是土壤质地，砂土有机质含量低于粘土。 土壤有机质的组成很复杂，包括三类物质： 1.分解很少，仍保持原来形态学特徵的动植物残体。 2.动植物残体的半分解产物及微生物代谢产物。 3.有机质的分解和合成而形成的较稳定的高分子化合物——腐殖酸类物质。 土壤有机质的测定（重铬酸钾-硫酸氧化法） 1 实验方法 1.1 材料与试剂 狗牙根草坪土 1.2 器具 烘箱、消解炉、弯颈漏斗、消解管、分析天平、滴定管、150mL锥形瓶 1.3 实验步骤 1.3.1 加样准确称取0.1000g风干土（过100目筛，筛孔直径0.149mm），放入消解管中， 准确加入0.8000M重铬酸钾标准溶液5mL，浓硫酸5mL，小心摇匀。做2个重复土样。设空白对照1个，采用0.1000g粉状二氧化硅代替土样，其他与土样相同。 1.3.2 消解加弯颈小漏斗，放在消解炉上加热（180℃），待液体开始沸腾发生气泡时开始计时，使溶液沸腾5min，取出冷却。 1.3.3 滴定冷却后，将消解液倾入1个150mL锥形瓶中，用去离子水润洗消解管及漏斗（少 量多次），将润洗液也移至锥形瓶中，使锥形瓶内的溶液总体积为60~70mL。加邻菲罗啉指示剂2~3滴，用标准硫酸亚铁溶液滴定。溶液由黄绿色变为蓝绿色，再变为砖红色，即达终点，记录FeSO4滴定毫升数（V）。 1.3.4 计算有机质(g/kg)= () k m / - 1.724 1.1 3 5 0.8 ? ? ? ? ? ?V V V 式中：V0——表示5mL0.8000M标准重铬酸钾空白滴定用去的硫酸亚铁的毫升数； V——表示滴定待测液中过剩的0.8000M标准重铬酸钾用去的硫酸亚铁毫升数； m——表示风干土样质量(g)； k——表示将风干土样换算成烘干土的系数； 0.8——表示标准重铬酸钾的浓度； 5——表示加入的重铬酸钾溶液体积； 3.0——表示1/4碳原子的摩尔质量（g/mol）； 1.1——表示本样方法只能氧化90%的有机碳，因此乘以校正系数1.1； 1.724——表示土壤有机碳换算成有机质的经验常数。 2 结果与分析 2.1 狗牙根草坪土土壤有机质含量丰缺状况 据公式推算后得出，本次实验所取的狗牙根草坪土两个土样的有机质含量分别为34.92g/kg、36.05g/kg。根据我国第二次土壤普查有机质含量分级表，可知狗牙根的土壤有机质含量较高，属国家标准的二级，为高肥力土。 土壤有机质包括种类繁多的各种化合物，主要有碳水化合物、含氮化合物和腐殖质三大类。其他类别的化合物含量很少甚至极微。 土壤有机质的测定 （重铬酸钾容量法-外加热法） 试剂准备： 1．0.8 mol·L-1（1/6K2Cr2O7）：称取130℃烘干的重铬酸钾（分析纯）39.2245g溶于水，定容1000mL。 2. 0.2mol·L-1FeSO4溶液：称取硫酸亚铁（FeSO4·7H2O，化学纯）56.0g溶于水中，加入浓硫酸5mL，稀释至1L。（不稳定，现用现配） 3.邻菲罗啉指示剂：称取邻菲罗啉（分析纯）1.485g与FeSO4·7H2O 0.695g，定容至100mL。 4.浓硫酸 操作步骤： 称取通过0.149mm（100目）的风干土样（约0.2g，根据有机质含量确定，有机质含量越高，质量越少）于硬质试管中→加重铬酸钾8mL（根据有机质含量来确定）→浓硫酸5mL→摇匀→弯颈漏斗→消煮炉（设定到220℃～240℃）→试管内液体沸腾发生气泡时开始计时5min→冷却→转移至250mL三角瓶中，并用蒸馏水冲洗漏斗和试管壁，使三角瓶中液体总体积约60～70mL，加邻菲罗啉指示剂2～3滴，用0.2mol·L-1FeSO4滴定（橙黄→蓝绿→砖红色），记录FeSO4的体积。 每一批样品测定的同时，进行2-3个空白试验，即取少许二氧化硅颗粒代替土样，其他步骤相同。注：滴定时多滴入一滴，约0.05mL。 土壤有机碳（mg·kg-1）＝c×V重铬酸钾×(V0-V1)×3×1.1/( V0×m) 式中：c——0.8 mol·L-1（1/6K2Cr2O7）标准溶液的浓度； V 重铬酸钾——重铬酸钾标准溶液加入的体积，mL； V0——滴定空白样时所消耗的FeSO4体积，mL； V1——滴定样品时所消耗的FeSO4体积，mL；3——1/4C原子的摩尔质量，g/mol； 1.1——氧化校正系数； m——为风干土质量，g。 土壤有机质（mg·kg-1）＝土壤有机碳×1.724 式中：1.724——土壤有机碳换成土壤有机质的平均换算系数。 土壤有机质含量的测定 、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—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： 2K2Cr26+3C+8HSC4—K2SC4+2Cr2（SC h）3+3CO+8H2O K2Cr26+6FeSO+7H2SC4—?SC4+ Cr 2（SC h）3+3Fe2（SO）3+8H2O 用Fe2+滴定剩余的K2Cr2O72-时，以邻啡罗啉（C2H8N2）为氧化还原指示剂，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（CF+）,至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1.仪器用具 硬质试管（18mm x 180mm）＞油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200C）、分析天平（感量O.OOOIg）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm）,三角瓶（250ml）、量筒（10ml, 100ml）、草纸或卫生纸。 2.试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130 C烘烧3~4h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，冷却后架蒸馏水定容到 1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L 硫酸亚铁（FeSQ7H2O）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，力卩6mol/L H2SQ1.5ml,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 ?Cr26标准溶液各5.0ml于 实验报告 课程名称：土壤学实验指导老师：谢晓梅成绩：__________________ 实验名称：土壤有机质的测定 同组学生姓名：边舒萍 一、实验目的和要求二、实验内容和原理 三、实验材料与试剂四、实验器材与仪器 五、操作方法和实验步骤六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析八、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.了解土壤有机质测定对于农业生产的意义； 2.掌握土壤有机质含量的测定方法。 二、实验内容和原理 有机质是土壤中重要组成成分，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标之一。本实验采用重铬酸钾容量法——稀释热法，利用浓硫酸和重铬酸钾混合时产生的热氧化有机质中的碳，通过测定消耗的氧化剂的量来计算得出土壤有机质含量，从而分析该土壤肥力水平，并对此提出改良措施。 重铬酸钾容量法——稀释热法过程的化学反应式： 氧化过程：K 2Cr 2 O 7 +C+H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +Cr 2 (SO 4 ) 3 +CO 2 +H 2 O 滴定过程：K 2Cr 2 O 7 +FeSO 4 +H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +Cr 2 (SO 4 ) 3 +Fe 2 (SO 4 ) 3 +H 2 O 土壤有机碳与有机质换算公式： 土壤有机质（g/Kg）=土壤有机碳（g/Kg）×1.724 三、实验器材与仪器 土样（取于余杭塘路施工旁，风干研磨细后过100目筛）； 250mL三角瓶×2,10mL量筒，100mL量筒，5mL移液管，5.00mL移液枪，棕色酸式滴定管； 1mol/L 1/6 K 2Cr 2 O 7 标准溶液，浓硫酸，领啡啰啉指示剂，0.5021mol/L FeSO 4 标准溶 液。姓名：平帆 学号：52 日期：2014.4.1 地点：农生环B255 装订线 土壤有机质测定 在外加热的条件下（油浴的温度为180，沸腾5分钟），用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，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%的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。在氧化滴定过程中化学反应如下： 2K2Cr2O7＋8H2SO4+3C→2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4→K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H20 在1mol·L-1H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-时，其滴定曲线的突跃范围为1.22～0.85V。 从表5—4中，可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位（E0），邻啡罗啉（E0=1.11V），2-羧基代二苯胺（E0=1.08V），以上两种氧化还原指示剂的标准电位（E0），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：以邻啡罗啉亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗啉 （C2H8N2）分子与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物，其反应如下： [（C12H8N2）3Fe]3++e[（C12H8N2）3Fe]2+ 淡蓝色红色 滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，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，即变成红色，表示终点已到。 但用邻啡罗啉的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒吸附，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滤。 从表5-4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（E0）分别为0.76V、0.85V。指示剂变色在重铬酸钾与亚铁滴定曲线突跃 实验三土壤有机质含量测定 一、目的和要求 土壤的有机质含量通常作为土壤肥力水平高低的一个重要指标。它不仅是土壤各种养分特别是氮、磷的重要来源，并对土壤理化性质如结构性、保肥性和缓冲性等有着积极的影响。测定土壤有机质的方法很多。本实验用重铬酸钾容量法。 二、内容与原理 在170—180℃条件下，用过量的标准重铬酸钾的硫酸溶液氧化土壤有机质(碳)，剩余的重铬酸钾以硫酸亚铁溶液滴定，从所消耗的重铬酸钾量计算有机质含量。测定过程的化学反应式如下： 2K2Cr207+3C+8H2S04——→2K2S04十2Cr2(SO4)3+3CO2+8H20 K2Cr207+6FeSO4+7H2S04——→K2S04十Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H20 三、主要仪器及试剂配制 主要仪器设备：三角瓶、漏斗、恒温箱、酸式滴定管 试剂配制： (1)0.8000molL-1（1/6 K2Cr207）标准溶液，将K2Cr207(分析纯)先在130℃烘干3——4小时，称取39．2250克，在烧杯中加蒸馏水400毫升溶解(必要时加热促进溶解)，冷却后，稀释定容到1升。 (2)0.1 molL-1FeS04溶液，称取化学纯FeSO4·7H20 56克或(NH4)2SO4·FeS04·6H2O 78.4克，加3molL-1硫酸30毫升溶解，加水稀释定容到1升，摇匀备用。 (3)邻啡罗林指示剂，称取硫酸亚铁0.695克和邻啡罗林1.485克溶于100毫升水中，此时试剂与硫酸亚铁形成棕红色络合物[Fe(C12H8N3)3]2+。 四、操作方法与实验步骤 1、准确称取通过0.25mm筛孔的风干土样0.100-0.500克，倒入150ml三角瓶中，加入0.8000molL-1（1/6 K2Cr207）5.00毫升，再用注射器注入5毫升浓硫酸，小心摇匀，管口放一小漏斗，以冷凝蒸出的水汽。 2、先将恒温箱的温度升至185℃，然后将待测样品放入温箱中加热，让溶液在170-180℃条件下沸腾5分钟。 3、取出三角瓶，待其冷却后用蒸馏水冲冼小漏斗和三角瓶内壁，洗入液的总体积应控制在50毫升左右，然后加入邻啡罗林指示剂3滴，用0.1molL-1FeSO4滴定，溶液先由黄变绿，再突变到棕红色时即为滴定终点（要求滴定终点时溶液中H2SO4的浓度为1-1.5molL-1）。 4、测定每批样品时，以灼烧过的土壤代替土样作二个空白试验。 注：若样品测定时消耗的FeSO4量低于空白的1/3，则应减少土壤称量。 五、作业 根据下列公式计算有机质含量 0.8000×5.00 ————-—--------（V0-V）×0.003×1.724×1.1 V0 土壤有机质(%)＝————————————————————————--------————×100 烘干土重 式中：V0——滴定空白时所用FeS04毫升数； V——滴定土样时所用FeS04毫升数； 5.00——所用K2Cr2O7毫升数 0.8000———1/6 K2Cr207标准溶液的浓度； 0.003———碳毫摩尔质量0.012被反应中电子得失数4除得0.003；土壤有机质含量的测定(精)
土壤有机质测定方法
第三章 土壤有机质的测定
土壤有机质的测定
土壤有机质测试方法
土壤有机质含量的测定
土壤有机质测定
土壤有机质测定
土壤有机质测定方法 重铬酸钾容量法