土壤易氧化有机碳测定方法(土壤总有机碳颗粒态有机质)(1)

一、样品及指标信息

样 品:土壤

分析指标:总有机碳、颗粒态有机质、矿物结合态有机质

二、实验步骤

2.1 土壤有机碳SOC

重铬酸钾外加热法

试剂

所有试剂除注明者外,均为分析纯。实验用水为蒸馏水或去离子水或相当浓度的水。

(1)0.8mol/L (1/6 K2Cr2O7)的标准溶液:准确称取经130 ℃烘干的分析纯重铬酸钾(K2Cr2O7)39.2245 g溶于500 ml蒸馏水中,冷却后稀释至1 L。

(2)浓硫酸

(3)0.2mol/L FeSO4标准溶液:准确称取分析纯硫酸亚铁 (FeSO4▪7H2O)56.0 g,溶解于蒸馏水中,加浓硫酸(H2SO4)5 ml,然后加水稀释至1 L。此溶液的标准浓度,可以用0.0167 mol/L重铬酸钾(K2Cr2O7)标准溶液标定。

(4)0.2mol/L FeSO4标准溶液标定方法:吸取重铬酸钾标准溶液20 mL于150 mL三角瓶中,加浓硫酸3 mL,邻菲罗啉显色剂3—5滴,用硫酸亚铁滴定,根据硫酸亚铁消耗量,计算硫酸亚铁标准溶液浓度。

土壤易氧化有机碳测定方法(土壤总有机碳颗粒态有机质)(2)

C1—重铬酸钾标准溶液浓度mol/L

V1—吸取的重铬酸钾标准溶液的体积mL

C2—硫酸亚铁标准溶液浓度mol/L

V2—滴定时消耗硫酸亚铁溶液的体积mL

(5)邻啡罗啉指示剂:称取分析纯邻啡罗啉1.485 g,化学纯硫酸亚铁(FeSO4▪7H2O)0.695 g,溶于100 ml蒸馏水中,贮于棕色滴瓶中(此指示剂以临用时配制为好)。

仪器

分析天平(0.0001 g)、硬质试管、长条腊光纸、油浴锅 、铁丝笼(消煮时插试管用)、温度计(0—360℃)、滴定管(25 ml)、吸管(10 ml)、三角瓶(250 ml)、小漏斗、量筒(100 ml)、角匙、滴定台、吸水纸、滴瓶(50 ml)、试管夹、吸耳球、试剂瓶(500ml)。

测定步骤

(1)在分析天平上准确称取通过100目筛子(0.149 mm)的土壤样品0.1—1g(精确到0.0001 g),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0.8mol/L重铬酸钾(1/6 K2Cr2O7)溶液5 ml(在加入约3 ml时,摇动试管,以使土壤分散)。

(2)加入浓H2SO4 5 ml充分摇匀,在试管口加一小漏斗。(冷凝蒸出的水汽)

(3)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(每笼中均有1—2个空白试管),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。

(4)冷却后,将试管内容物小心仔细地全部洗入250 ml的三角瓶中,使瓶内总体积在60~70 ml,保持其中硫酸浓度为1~1.5 mol/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0.2 mol/l的标准硫酸亚铁(FeSO4)溶液滴定,溶液由橙黄色→蓝绿色→淡绿色→棕红色即为终点。

(5)在测定样品的同时必须做2~3个空白试验,记取FeSO4滴定毫升数(V0),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58 g碳约等于100 g有机质,1g碳约等于1.724 g有机质。

由前面的两个反应式可知:1 mol的K2Cr2O7可氧化3/2mol的C,滴定1 mol K2Cr2O7,可消耗6 mol FeSO4,则消耗1 mol FeSO4即氧化了3/2×1/6×C=C=3

计算公式为:

土壤易氧化有机碳测定方法(土壤总有机碳颗粒态有机质)(3)

式中:

V0—滴定空白液时所用去的硫酸亚铁毫升数。

V—滴定样品液时所用去的硫酸亚铁毫升数。

N—标准硫酸亚铁的浓度。mol/L

3—1/4碳原子的摩尔质量(g/mol)

2.2、颗粒态有机质、矿物结合态有机质

10g风干土样放入30mL(Na)6(PO3)6 (5g/L)里,以转速90r/min往复振荡18h,将分散液过53um筛,并用纯净水冲洗至筛下水为无色,将留于筛上的有机物质转移到干净的盘中,60℃条件下烘干,即分离出总POM;筛下部分(<53um)为矿物结合态有机质,用水浴锅(90℃)蒸干后在用烘箱烘干(12h);后采用重铬酸钾外加热法测定(同有机碳后续操作)。

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