实验三 土壤有机质含量测定——丘林法 一、实验目的 土壤有机质既是植物矿质营养和有机营养的源泉, 又是土壤中异养微生物的 能量来源物质, 同时也是形成土壤结构的重要条件。 它直接影响着土壤的保肥性、 保墒性、缓冲性、耕性、通气状况和土壤温度等。所以土壤有机质含量是土壤肥 力高低的重要指标之一。 二、测定原理 在强酸溶液中,土壤与过量的重铬酸钾共同加热,氧化土壤中有机质,以邻 啡罗啉为指示剂, 用标准硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾,根据重铬酸钾的消耗量 计算有机碳含量,进而计算土壤有机质含量。 2Cr2O72- + 16H+ + 3C → 4Cr3+ + 3CO2 ↑ + 8H2O Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 三、仪器设备 分析天平; 硬质试管 (18×180mm) ; 试管夹; 300℃温度计; 烧杯 (1000mL) ; 可调电炉;三角瓶(250mL);酸式滴定管(50mL);洗瓶;滴定管;移液管; 注射器。 四、试剂 1 1. 重铬酸钾标准溶液[ c( 6 K2Cr2O7)=0.8000mo1/L]:39.2245g重铬酸 钾(K2Cr2O7,分析纯)加400mL水,加热溶解,冷却后用水定容至1L。 2. 硫酸亚铁溶液[c(FeSO4)=0.2mo1/L]:56.0g硫酸亚铁(FeSO4· 7H2O, 化学纯),溶于水,加15mL H2SO4,用水定容至lL。 3. 邻啡罗啉指示剂: 1.485g 邻啡罗啉( C12H8N2· H2O )及 0.695g 硫酸亚铁 (FeSO4· 7H2O)溶于l00mL水中,贮于棕色瓶中。 4. 硫酸(H2SO4,ρ =1.84 g/cm3,化学纯)。 5. 植物油或浓磷酸。 五、实验步骤 准确称取 0.25mm风干土样 0.1~0.5g(精确到 0.0001g),放入清洁干燥的 硬质试管中, 准确加入 0.8000mo1/L K2Cr2O7 标准溶液 5mL, 再用注射器注入 5mL 浓硫酸,摇匀,将清洁干燥小漏斗置于试管上端以冷凝水蒸气。预先将油浴锅温 度升到 185℃~190℃,将试管放在浴锅中加热,温度应控制在 170~180℃,从 试管溶液沸腾时计算时间,加热 5min,取出试管,擦净外壁,冷却,将试管内 容物洗入 250mL三角瓶中,使瓶内总体积在 60~80mL之间,然后加入邻啡罗啉 指示剂 3~5 滴,用 0.2mo1/L FeSO4 溶液滴定,溶液由黄色经过绿色突变到棕红 色即为终点。另外,同时做两个空白试验,取其平均值。 六、结果计算 0.8000? 5 ? ?V0 ? V ? ? 0.003? 1.724? 1.1 V0 有机质 g/kg? ? ?1 0 0 0 m 式中:V ——滴定土样用去硫酸亚铁溶液体积,mL; V0 ——滴定空白试验用去硫酸亚铁溶液体积,mL; 0.003 1 ——每mo1 4 C的质量; 1.724 ——由土壤有机碳换算成有机质的系数(按土壤有机质平均含碳量 58%计); 1.1 ——校正系数; 1000 ——换算成千分数。 m——风干土样质量,g。 Ⅰ 风干土重(g) 烘干土重( g) 1 6 Ⅱ 空白(V0) K2Cr2O7浓度(mol/L) 滴定前FeSO4读数(mL) 滴定后FeSO4读数(mL) FeSO4用量(mL) 有机质含量(g/kg) 平均(g/kg) 相对偏差 七、注意事项 1. 此法必须根据有机质含量多少来决定称样重量,若有机质<2%,则称0.5g 以上,2~4%的称0.2~0.5g,4~7%的称0.1~0.2g,7~15%的称0.1~0.05g,含 量为15%者,此法不适用,宜改用干烧法。 2. 消煮好的溶液颜色,应是黄色或黄中稍带绿色,若以绿色为主,则说明 重铬酸钾的量不够,称样过多。 3. 此法测有机质是用氧化剂氧化有机质中的碳素, 以有机碳占有机质的58% 推算有机质含量,故乘以1.724。此法测得的有机碳只为实际量的90%,故须乘以 校正系数1.1。 八、思考题 1. 若滴定时,所耗FeSO4的量小于空白三分之一时,误差来源于哪步操作? 2. 用丘林法测有机质含量时,计算时为什么乘以1.724。