土壤—交换性酸度的测定—氯化钾交换法



范围

      本方法适用于酸性土壤交换性酸度的测定。

基本原理

      在土壤酸碱度测定中,还需测定土壤交换性酸度,交换性酸度是对农作物最有害的一种 土壤酸度形态,它的存在表明土壤中交换性盐基十分贫乏,而代替其位置的是交换性氢和铝 离子,是改良酸性土壤时确定石灰施用量的重要指标。通常采用氯化钾交换法测定土壤交换 性酸度,用氯化钾溶液淋洗酸性土壤时,土壤永久负电荷引起的酸度(交换性 H+和 Al3+)被 钾离子交换而进入溶液,当用氢氧化钠标准溶液滴定时,不但滴定了土壤原有的交换性 H+, 也滴定了交换性 Al3+水解产生的 H+,为交换性 H+和 Al3+的总和,称为交换性酸总量。另取一份浸出液,加入氟化钠溶液与 Al3+络合而防止水解,再用氢氧化钠标准溶液滴定而测得交换 性 H+。两者之差为交换性 Al3+

试剂

      1、氯化钾溶液:1mol/L,称取 74.55g 氯化钾,溶于水,加水稀释至 1000mL。溶液 pH 应 为 5.5~6.0,如不在此范围,可用稀氢氧化钾溶液或稀盐酸溶液调节。

      2、氢氧化钠标准溶液:0.02mol/L,称取 0.8g 氢氧化钠,用无二氧化碳的水(煮沸后刚冷 却的水)溶解,并稀释至 1000mL。

      标定:称取 1.0211g 于 110℃烘干的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4),精确至 0.0001g,用 少量水溶解,再加水稀释至 250mL,得 0.0200mol/L 邻苯二甲酸氢钾标准溶液。吸取 25.00mL 邻苯二甲酸氢钾标准溶液置于 150mL 锥形瓶中,加 1 滴~2 滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准 溶液滴定至溶液由无色变为微红色,并在 30s 内不褪色为止。同时做空白试验。氢氧化钠标 准溶液的浓度按下式计算:

式中:
C——氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L;
C1——邻苯二甲酸氢钾标准溶液浓度,mol/L;
V1——邻苯二甲酸氢钾标准溶液体积,mL;
V2——氢氧化钠标准溶液用量,mL;
V0——空白试验消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL。

      3、酚酞指示剂:称取 1g 酚酞,溶于 20mL 乙醇中,再加入 80mL 水。

      4、氟化钠溶液:称取 3.5g 氟化钠,溶于无二氧化碳的水中,以酚酞作指示剂,用稀氢氧化 钠溶液或稀盐酸溶液调节至微红色(pH 8.3),再用无二氧化碳的水稀释至 100mL,贮于塑料 瓶中。

仪器

      锥形瓶,250mL。

      容量瓶,250mL。

操作步骤

      1、待测液的制备:称取通过 2mm 筛孔的风干土样 5.00g(精确至 0.01g),置于已铺有慢速滤纸的漏斗内,用 1mol/L 氯化钾溶液少量多次地淋洗土样,滤液承接在 250mL 容量瓶中, 近刻度时用 1mol/L 氯化钾溶液稀释至刻度,摇匀。

      2、吸取 100.00mL 滤液置于 250mL 锥形瓶中,加热煮沸 5min 赶除二氧化碳。加入 1 滴~2 滴酚酞指示剂,趁热用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色,并在 30s 内不褪色为止。同时做空 白试验。

      3、另吸取 100.00mL 滤液置于 250mL 锥形瓶中,加热煮沸 5min 赶除二氧化碳。趁热加入 1mL 氟化钠溶液。冷却后加入 1 滴~2 滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色,并 在 30s 内不褪色为止。同时做空白试验。

      注 1:氯化钾交换剂是中性盐溶液,它不与水解性酸起作用,用氯化钾溶液处理土样所测得的结果才是交换性酸度。 用 250mL 氯化钾溶液淋洗,可将土样中交换性氢和交换性铝基本洗出。如淋洗体积过大或淋洗时间过长,有可 能将部分水解性酸洗出。

       2:氟化钠溶液的用量可根据计算取得:

式中:
C——滴定交换性酸总量时氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L;
V——滴定交换性酸总量时氢氧化钠标准溶液用量,mL;
0.83——氟化钠溶液浓度,mol/L;
3——1mol F-与 1mol 1/3Al3+反应;
6——[AlF6]3-中 Al 与 F 的比。

结果计算

      土壤交换性酸总量按(1)式计算,交换性氢量按(2)式计算,交换性铝量按(3)式计 算:

式中:
交换性酸总量——cmol(H++1/3Al3+)/kg;
E(H+)——交换性氢量,cmol(H+)/kg;
E(1/3Al3+)——交换性铝量,cmol(1/3Al3+)/kg;
V1——滴定交换性酸总量消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL;
V2——滴定交换性氢消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL;
V1——交换性酸总量空白试验消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL;
V1′——交换性氢空白试验消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL;
C——氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L ;
t——分取倍数(浸出液总体积 250mL/吸取浸出液体积,mL);
m——风干土样质量,g;
K——风干土样换算成烘干土样的水分换算系数; 10——m mol 换算成 c mol 倍数。

允许差

      试样进行两份平行测定,取其算术平均值,取一位小数。两份平行测定结果允许差按表1 规定。


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