土壤阳离子交换量的测定
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土壤中阳离子交换量的测定方法一、酸解法酸解法测定土壤CEC的原理是使用强酸与土壤反应,将土壤中吸附在表面的阳离子和酸解出来的阳离子一同测定。
常用的酸解法有氯酸盐法、硫酸法和热酸法。
氯酸盐法是最常用的酸解法之一、该方法采用氯酸盐提取土壤中的阳离子,再用氯盐法测定溶液中的氯离子浓度从而计算土壤CEC。
具体操作步骤如下:1.取一定质量的干燥土壤样品;2.加入一定体积的氯酸盐提取液,在摇床上搅拌一段时间;3.过滤澄清液,取一定体积的过滤液;4.加入适量的硫酸和硝酸使过滤液中的氯转化为硝酸盐,再测定硝酸盐的浓度;5.根据硝酸盐的浓度计算土壤CEC。
二、酸性铵盐法酸性铵盐法是测定土壤CEC常用的方法之一、该方法通过酸化和铵盐析出的反应测定土壤中的交换性氢离子,再根据酸解出的氢离子浓度计算土壤CEC。
具体操作步骤如下:1.取一定质量的干燥土壤样品;2.加入一定体积的氯化铵溶液,在摇床上搅拌一段时间;3.过滤产生的浸提液,取一定体积的过滤液;4.用酸度计测定过滤液的酸度;5.根据酸度计测得的浸提液酸度计算土壤CEC。
三、铵益盐法铵益盐法是测定土壤CEC的一种常用方法。
该方法是利用土壤颗粒表面负电荷吸附铵离子的特性,通过追加过量的铵盐使土壤中交换位置链的饱和度达到最大值,然后测定土壤中剩余的铵盐浓度来计算土壤CEC。
具体操作步骤如下:1.取一定质量的干燥土壤样品;2.加入一定体积的氯化铵溶液,使土壤与溶液充分混合;3.离心或过滤样品,取一定体积的上清液;4.用盐酸滴定溶液对上清液中的残留铵离子进行滴定;5.根据滴定所需的盐酸体积计算土壤CEC。
需要注意的是,不同方法在具体操作过程中可能会有细微差异,而且不同土壤类型对不同方法的适用性也会有所差异,因此在具体的实验中应根据实际情况选择适合的方法进行测定。
另外,为保证实验结果的准确性,需要注意土壤样品的收集、处理和实验条件的控制等因素。
土壤阳离子交换量的测定A. EDTA-乙酸铵盐交换法1 方法提要用0.005mol·L-1 EDTA与1 mol·L-1乙酸铵的混合液作为交换提取剂,在适宜的pH条件下(酸性、中性土壤用pH7.0,石灰性土壤用pH8.5),与土壤吸收性复合体的Ca2+、Mg2+、Al3+等交换,在瞬间形成解离度很小而稳定性大的络合物,且不会破坏土壤胶体。
由于NH4+的存在,交换性H+、K+、Na+也能交换完全,形成铵质土。
通过使用95%乙醇洗去过剩铵盐,以蒸馏法蒸馏,用标准酸溶液滴定氨量,即可计算出土壤阳离子交换量。
2 适用范围本方法适用于各类土壤中阳离子交换量的测定。
3 主要仪器设备3.1 电动离心机:转速3000 r/min~5000r/min;3.2 离心管:100mL;3.3 定氮仪;3.4 消化管(与定氮仪配套)。
4 试剂4.1 0.005 mol·L-1EDTA与1 mol·L-1乙酸铵混合液:称取77.09g乙酸铵及1.461g乙二胺四乙酸,加水溶解后稀释至900mL左右,以1:1氨水和稀乙酸调至pH至7.0(用于酸性和中性土壤的提取)或pH8.5(用于石灰性土壤的提取),转移至1000mL容量瓶中,定容;4.2 95%乙醇(须无铵离子);4.3 硼酸溶液[ρ(H3BO3)=20g·L-1]:称取20.00g硼酸,溶于近1L水中。
用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH至4.5,转移至1000mL容量瓶中,定容。
4.4 氧化镁:将氧化镁在高温电炉中经600℃灼烧0.5h,冷却后贮存于密闭的玻璃瓶中;4.5 盐酸标准溶液[c(HCl)=0.05 mol·L-1]:吸取浓盐酸4.17mL稀释至1L,充分摇匀后参照附录3用无水碳酸钠进行标定;4.6 pH10缓冲溶液:称取氯化铵33.75g溶于无CO2水中,加新开瓶的浓氨水(密度0.90)285mL,用水稀释至500mL;4.7 钙镁混合指示剂:称取0.5g酸性铬蓝K与1.0g萘酚绿B,加100g氯化钠,在玛瑙研钵中充分研磨混匀,贮于棕色瓶中备用;4.8 甲基红-溴甲酚绿混合指示:称取0.5g 溴甲酚绿和0.1g 甲基红于玛瑙研钵中,加入少量95%乙醇,研磨至指示剂全部溶解后,加95%乙醇至100mL ;4.9 纳氏试剂:称取10.0g 碘化钾溶于5mL 水中,另称取3.5g 二氯化汞溶于20mL 水中(加热溶解),将二氯化汞溶液慢慢地倒入碘化钾溶液中,边加边搅拌,直至出现微红色的少量沉淀为止。
土壤阳离子交换量测定土壤阳离子交换量(Cation Exchange Capacity, CEC)是指土壤中可以与阳离子进行交换的能力。
阳离子交换量的测定对于评估土壤的肥力、酸碱度、土壤改良和养分管理等方面具有重要意义。
以下是与土壤阳离子交换量测定相关的内容:一、土壤阳离子交换量的意义和作用1.土壤肥力评估:土壤阳离子交换量可以反映土壤对养分的吸持能力,评估土壤的肥力水平,为合理施肥提供科学依据。
2.土壤酸碱度评估:土壤阳离子交换量与土壤酸碱度密切相关,可以判断土壤的酸碱性及其对肥料的利用能力。
3.土壤改良:阳离子交换量高的土壤具有良好的保水和保肥性,有利于改善土壤结构,增加土壤肥力和水分保持能力。
4.养分管理:通过测定土壤阳离子交换量,可以合理调配土壤养分,优化施肥方案,提高农作物产量和品质。
二、土壤阳离子交换量的测定方法1.铵盐饱和法:将土壤与铵盐(如铵醋盐)进行反应,阳离子交换量等于样品中交换的铵阳离子的量。
测定时,将一定量的土壤和适量的铵盐一起加入瓶中,振摇反应一段时间,再通过过滤、蒸发、称重等步骤计算样品中的交换铵阳离子量。
2.酸替换法:将土壤中的阳离子用强酸替换掉,测定替换后土壤中剩余的酸性,从而计算出阳离子交换量。
测定过程中,使用酸溶液与土壤反应,然后通过滴定法测定土壤中剩余酸性的浓度,进而计算阳离子交换量。
3.钴胺法:利用胺类化合物与土壤中的阳离子进行置换反应,再测定未被置换的胺类化合物的浓度,从而计算阳离子交换量。
测定过程中,将土壤与钴胺溶液反应,然后使用分光光度法或氢离子浓度法测定未被置换的胺类化合物的浓度。
三、影响土壤阳离子交换量的因素1.土壤类型:不同土壤类型的阳离子交换量存在差异,例如,粘土质土壤的阳离子交换量通常高于沙质土壤。
2.土壤pH值:土壤的酸碱度对阳离子交换量有很大影响,土壤pH值越低,阳离子交换量通常也会降低。
3.土壤有机质含量:土壤中的有机质可以增加土壤的结构稳定性和可交换性,从而提高阳离子交换量。
土壤阳离子交换量测定方法1.铵交换法铵交换法是一种常用的测定土壤CEC的方法。
首先,将土壤样品与铵盐溶液进行反应,土壤中的阳离子与铵盐溶液中的铵离子发生交换作用。
然后,用水进行洗涤,将交换后的阳离子去除,最后测定水中的铵离子浓度。
通过比较土壤样品与洗涤液中的铵离子浓度,可以计算出土壤的CEC。
2.碱交换法碱交换法是另一种常用的测定土壤CEC的方法。
与铵交换法类似,碱交换法也是将土壤样品与碱溶液进行反应,土壤中的阳离子与碱溶液中的OH-离子发生交换作用。
然后,用酸洗涤,将交换后的阳离子去除,最后测定酸液中的OH-离子浓度。
通过比较土壤样品与洗涤液中的OH-离子浓度,可以计算出土壤的CEC。
3.亚甲蓝盐交换法亚甲蓝盐交换法是一种简化的土壤CEC测定方法。
这种方法使用亚甲蓝盐作为外源阳离子,并将其与土壤样品进行反应。
亚甲蓝盐与土壤中的阳离子发生交换作用,颜色变化可用于确定土壤的CEC。
然而,由于亚甲蓝盐对土壤中的不同类型阳离子交换能力的差异不敏感,所以该方法在一些土壤类型中的准确性可能有所限制。
4.计算法计算法是一种估算土壤CEC的方法,可以使用土壤样品的pH值和有机质含量进行计算。
根据土壤pH值的不同,可以估算出土壤中的CEC。
然后,结合土壤有机质含量,可以更准确地预测土壤中的阳离子交换能力。
总之,测定土壤CEC的方法多种多样,每种方法都有其优缺点。
选择合适的方法取决于土壤类型、实验条件以及测量目的等因素。
实际应用中,常常结合多种方法,综合考虑来得出相对准确的土壤CEC数值,以更好地了解土壤的养分供应情况和植物生长条件。
土壤中阳离子交换量的测定方法
土壤中的阳离子交换量可以反映土壤的肥力和植被生长的条件。
因此,准确地测定土壤中的阳离子交换量对于农业生产和环境保护具有重要意义。
下面介绍一种测定土壤中阳离子交换量的方法。
材料和仪器:
1. 土壤样品
2. 2 mol/L 的氯化铵溶液
3. 滤纸
4. 滴定管
5. pH计
步骤:
1. 取一定量的土壤样品,并将其风干和细碎。
2. 取少量土壤样品,加入适量的氯化铵溶液,使土壤和溶液的比例为1:5,并充分振荡。
3. 将土壤样品和氯化铵溶液混合物过滤,滤液收集在干净的容器中。
4. 用 pH计测定滤液的 pH 值,如果 pH 值在7-8之间,说明土壤样品中的阳离子交换量较好,可以进行下一步;如果 pH 值过高或过低,则需调整 pH 值。
5. 取少量滤液,加入适量的饱和氯化铵溶液,使溶液中氯化铵的浓度为0.1 mol/L,并充分振荡。
6. 用滴定管向滤液中加入0.1 mol/L 的氯化铵溶液,每次加入
一滴,并充分振荡。
7. 当滤液中的 pH 值下降到7时,停止滴定。
8. 记录滴定使用的氯化铵溶液的体积,计算土壤中的阳离子交换量。
注意事项:
1. 使用的土壤样品应代表性好,避免样品不均匀导致测试结果不准确。
2. 滤液的 pH 值应在7-8之间,否则需要调整 pH 值。
3. 在测定过程中,需充分振荡,以保证土壤样品和溶液充分混合。
4. 滴定使用的氯化铵溶液的体积应记录准确,以便后续计算土壤中的阳离子交换量。
土壤阳离子交换量的测定实验报告土壤阳离子交换量是土壤与离子态物质的重要指标,对于土壤肥力的评价及对植物生长及影响有着重要意义。
本文旨在报告一项土壤阳离子交换量实验,介绍其实验流程及结果。
土壤阳离子交换量实验主要通过采用正聚乙烯硬脂酸(Na-PVS)作为模板剂,使用萃取法从土壤中萃取土壤阳离子交换量,并使用分光光度法来测定。
确定实验具有对比性,将其分为代表性土壤和监控对照组,每组均有五个重复,然后在不同的pH值环境下,将PVS模板剂添加到土壤样品中共萃取三次,分别为pH7.0,pH7.4和pH7.8。
将每次萃取的液体收集,过0.45um滤纸进行滤过,得到每次萃取液体样本。
将每次萃取液体样本加入分光光度管中,测试土壤阳离子交换量,记录测量结果。
经过实验测试,比较不同pH值环境下,代表性土壤和监控对照组土壤阳离子交换量值之差。
对比性观察了不同pH值环境下,土壤中阳离子交换量变化的情况,结果表明,代表性土壤的阳离子交换量随着pH的升高而增加,而且这种增加是监控对照组没有达到的。
通过本次实验,可以得出以下结论:一是,代表性土壤阳离子交换量随着pH值的升高而增加;二是,代表性土壤中的阳离子交换量要高于监控对照组,这表明土壤中阳离子交换量可以通过采用正聚乙烯硬脂酸(Na-PVS)作为模板剂,通过萃取法和分光光度法进行测定。
本次实验结果证明,正聚乙烯硬脂酸(Na-PVS)作为模板剂,并采用萃取法和分光光度法对土壤阳离子交换量进行测定,能够准确、快速地得出比较准确的测定结果。
本次实验提供了一个新思路,可以帮助评价土壤肥力,更好地改善土壤质量,促进土壤肥力持续改善,充分发挥作物潜力,有助于作物良好生长及影响。
综上所述,本文结合实验介绍了土壤阳离子交换量的测定实验,介绍测试方法和实验结果,探讨了测试的结论。
土壤阳离子交换量测定方法1前言土壤的阳离子由有机质的交换基与无机质的交换基所构成,前者主要是腐殖质酸,后者主要是粘土矿物。
它们在土壤中互相结合着,形成了复杂的有机无机胶质复合体,所能吸收的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na+、Ca+、Mg+)和水解性酸,两者的总和即为阳离子交换量。
其交换过程是土壤固相阳离子与溶液中阳离子起等量交换作用。
阳离子交换量的大小,可以作为评价土壤保水保肥能力的指标,是改良土壤和合理施肥的重要依据之一。
目前土壤阳离子交换量的测定方法主要有乙酸铵交换法,氯化铵-乙酸铵交换法,氯化钡-硫酸强迫交换法和乙酸钠-火焰光度法等一系列方法。
其中应用较为广泛的则是乙酸铵交换法,此方法适用于中性及酸性土壤,具有结果准确等优势。
利用阳离子交换测定仪进行实验,为后续蒸馏、滴定和计算节省了时间与人工。
2仪器与试剂2.1仪器K1160阳离子交换量测定仪,分析天平,离心机,离心管(100mL)。
2.2试剂盐酸(分析纯),1mol/L乙酸铵溶液,95%乙醇溶液,液体石蜡(化学纯),氧化镁,20g/L硼酸溶液,溴甲酚绿-甲基红混合指示剂,pH缓冲溶液,K-B指示剂,纳氏试剂,1mol/L氯化铵溶液。
详细试剂配制见附录。
3实验方法3.1样品制备:称取通过1mm筛孔的风干土样2.00g,放入100ml离心管中沿壁加入少量1mol/L乙酸铵溶液,用橡皮头玻璃搅拌土样,使其成为均匀的泥浆状态,在加入乙酸铵溶液至总体积约60ml,并充分搅拌均匀,然后用乙酸铵溶液洗净橡皮玻棒,溶液收入离心管内。
将离心管用乙酸铵溶液使之质量平衡,粗配平。
平衡好的离心管对称放入离心机中,离心3-5min,转速3000r/min。
每次离心后的清液收集在250ml容量瓶中,如此用乙酸铵溶液处理2-3次,直到浸出液中无钙离子反应为止(检查钙离子:取浸出液5ml,放在试管中,加pH10缓冲溶液1ml,再加入少许K-B指示剂,如呈蓝色,表示无钙离子:如呈紫红色,表示有钙离子)。
实验四土壤阳离子交换量的测定土壤是环境中污染物迁移、转化的重要场所,土壤胶体以其巨大的比表面积和带电性,而使土壤具有吸附性。
在土壤胶体双电层的扩散层中,补偿离子可以和溶液中相同电荷的离子以离子价为依据作等价交换,称为离子交换。
土壤的吸附性和离子交换性能又使它成为重金属类污染物的主要归宿。
土壤阳离子交换性能,是指土壤溶液中的阳离子与土壤固相的阳离子之间所进行的交换作用。
它是由土壤胶体表面性质所决定。
土壤胶体指土壤中粘土矿物与腐殖酸以及相互结合形成的复杂的有机矿物质复合体,其所吸收的阳离子包括K+、Na+、Mg2+、NH4+、H+、Al3+等。
土壤交换性能对于研究污染物的环境行为有重大意义,它能调节土壤溶液的浓度,保证土壤溶液成分的多样性,因而保持了土壤溶液的“生理平衡”,同时还可以保持各种养分免于被雨水淋失。
土壤交换性能的分析包括阳离子交换量的测定、交换性阳离子分析及盐基饱和度的计算。
阳离子交换量(Cation Exchange Capacty,简称CEC),是指土壤胶体所能吸附的各种阳离子的总量,以每千克土壤的厘摩尔数表示(cmol/kg)。
阳离子交换量的大小,可作为评价土壤保肥能力的指标。
阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源,是改良土壤和合理施肥的重要依据。
因此,对于反映土壤负电荷总量及表征土壤性质重要指标的阳离子交换量的测定是十分重要的。
土壤阳离子交换量的测定受多种因素的影响,如交换剂的性质、盐溶液浓度和pH、淋洗方法等,必须严格掌握操作技术才能获得可靠的结果。
联合国粮农组织规定用于土壤分类的土壤分析中使用经典的中性乙酸铵法或乙酸钠法。
中性乙酸铵法也是我国土壤和农化实验室所采用的常规分析方法,适于酸性和中性土壤。
最近的土壤化学研究表明,对于热带和亚热带的酸性、微酸性土壤,常规方法由于浸提液pH值和离子强度太高,与实际情况相差较大,所得结果较实际情况偏高很多。
新方法是将土壤用BaCl2饱和,然后用相当于土壤溶液中离子强度那样浓度的BaCl2溶液平衡土壤,继而用MgSO4交换Ba测定酸性土壤阳离子交换量。
土壤阳离子交换量测定方法一、测定目的土壤的阳离子交换性能是由土壤胶体表面性质所决定,由有机质的交换基与无机质的交换基所构成,前者主要是腐殖质酸,后者主要是粘土矿物。
它们在土壤中互相结合着,形成了复杂的有机无机胶质复合体,所能吸收的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸,两者的总和即为阳离子交换量。
其交换过程是土壤固相阳离子与溶液中阳离子起等量交换作用。
阳离子交换量的大小,可以作为评价土壤保水保肥能力的指标,是改良土壤和合理施肥的重要依据之一。
二、方法原理EDTA—铵盐快速法不仅适用于中性、酸性土壤,并且适用于石灰性土壤阳离子交换量测定的。
采用LEDTA与1mol/L的醋酸铵混合液作为交换剂,在适宜的pH条件下(酸性土壤,石灰性土壤,这种交换络合剂可以与二价钙离子、镁离子和三价铁离子、铝离子进行交换,并在瞬间即形成为电离度极小而稳定性较大的络合物,不会破坏土壤胶体,加快了二价以上金属离子的交换速度。
同时由于醋酸缓冲剂的存在,对于交换性氢和一价金属离子也能交换完全,形成铵质土,再用95%酒精洗去过剩的铵盐,用蒸馏法测定交换量。
对于酸性土壤的交换液,同时可以用作为交换性盐基组成的待测液用。
三、仪器及设备架盘天平(500g)、定氮装置、开氏瓶(150ml)、电动离心机(转速3000—4000转/分);离心管(100ml);带橡头玻璃棒、电子天平(1/100)。
四、试剂配制(1)LEDTA与1mol/L醋酸铵混合液:称取化学纯醋酸铵克及克,加水溶解后一起冼入1000ml容量瓶中,再加蒸溜水至900ml左右,以1:1氢氧化铵和稀醋酸调至pH至或,然后再定容到刻度,即用同样方法分别配成两种不同酸度的混合液,备用。
其中的混合液用于中性和酸性土壤的提取,的混合液仅适用于石灰性土壤的提取用。
(2)95%酒精。
工业用,应无铵离子反应。
(3)2%硼酸溶液:称取20g硼酸,用热蒸馏水(60℃)溶解,冷却后稀释至1000ml,最后用稀盐酸或稀氢氧化钠调节pH至(定氮混合指示剂显酒红色)。
土壤中阳离子交换量的测定土壤是农业生产的基础,而土壤中阳离子交换量(Cation Exchange Capacity,简称 CEC)是评价土壤肥力和土壤质量的重要指标之一。
它反映了土壤保持和供应植物所需养分离子的能力,对于合理施肥、土壤改良以及环境保护都具有重要意义。
那么,如何准确测定土壤中的阳离子交换量呢?阳离子交换量指的是在一定 pH 值条件下,每千克土壤所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数(cmol/kg)。
这些阳离子包括钾(K⁺)、钠(Na⁺)、钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)、铵(NH₄⁺)等。
土壤中的胶体物质,如黏土矿物、腐殖质等,带有负电荷,能够吸附这些阳离子,并在一定条件下与溶液中的其他阳离子进行交换。
测定土壤阳离子交换量的方法有多种,常见的有乙酸铵法、氯化铵乙酸铵法等。
下面以乙酸铵法为例,介绍一下测定的具体步骤。
首先,需要准备实验所需的仪器和试剂。
仪器包括离心机、电动振荡器、火焰光度计等;试剂有乙酸铵溶液(pH 70)、乙醇、氧化镁等。
接着,进行土壤样品的采集和处理。
采集的土壤样品要具有代表性,去除其中的杂质,如石块、植物残体等,然后将其风干、磨细,并通过一定孔径的筛子。
然后,进行样品的预处理。
称取一定量的土壤样品放入离心管中,加入乙酸铵溶液,在电动振荡器上振荡一定时间,使土壤中的阳离子充分与乙酸铵溶液中的铵离子进行交换。
振荡结束后,离心分离,倒掉上清液。
用乙醇洗涤样品,以去除多余的乙酸铵,然后再次离心,倒掉上清液。
接下来,将处理后的样品放入烘箱中烘干,然后加入氧化镁进行蒸馏。
蒸馏出的氨用硼酸溶液吸收。
最后,用标准酸溶液滴定吸收液,根据滴定所消耗的酸量,计算出土壤中阳离子交换量。
在测定过程中,需要注意以下几点:1、实验操作要规范、准确,严格按照实验步骤进行,以减少误差。
2、试剂的配制要精确,浓度要符合要求。
3、仪器要校准,确保测量结果的准确性。
此外,不同类型的土壤,其阳离子交换量的范围有所不同。
土壤阳离子交换量的测定实验报告土壤阳离子交换量的测定是土壤肥力研究的重要组成部分,它反映了土壤的肥力及其后续对植物生长的影响,对土壤肥力的评价和预测以及植物的选择和管理有重要的指导意义。
因此,针对土壤阳离子交换量的测定技术具有重要的理论和工程意义。
本实验旨在采用文献中报道的分解-沉淀法,测定土壤阳离子交换量,以评估土壤肥力水平和其对植物生长的影响。
一、实验环境本实验在中国农业大学土壤实验室完成,实验仪器设备主要有梯度离心机、烘箱、温控精密pH仪、重量计等,仪器均符合有关国家标准要求。
二、样品准备本实验选取中国农业大学土壤实验室种植的南非洲白菊作为样品,收集的土壤样品在回收回实验室后立即使用。
三、实验流程1.样品处理:将收集的土壤样品加入恒温水中,搅拌均匀,过滤,去除悬浮物后,放入梯度离心机内,离心力为0.2 KN/m2,离心过滤,将沉淀物收集,然后用清水洗涤,放入烘箱中,烘干。
2.长期沉淀:将烘干后的沉淀物放入恒温水中,充分搅拌,使之形成胶体,然后加入碱性水,中和溶液,然后放置24小时,室温下沉淀,在24小时内,不断搅拌,以保持恒温,试样处于稳定状态。
3.离子交换:最后将测试液中NaHCO3离子逐渐加入溶液中,每次加入量为1ml,同时搅拌,当溶液pH值达到了一定的标准之后,停止加入,然后将溶液中的溶解物及沉淀物过滤,放入容量瓶中,放入烘箱中烘干,到达干燥重量。
四、实验结果根据实验流程,本实验获得的结果如下:1.汞吸附实验结果:样品的汞吸附量为327mg/kg,显示土壤阳离子吸附量较高。
2.pH值:样品的pH值为6.32,说明土壤为中性土壤。
3.全氮测定结果:样品的全氮含量为2.43 g/kg,说明土壤氮含量较高。
4.阳离子交换量测定结果:样品的阳离子交换量为1.75meq/100g,说明土壤阳离子交换量较高。
五、结论本实验通过分解-沉淀法测定土壤阳离子交换量,发现样品的汞吸附量较高,pH值为中性土壤,氮含量较高,而阳离子交换量也较高,说明土壤肥力水平较高,给植物生长带来良好的条件,对土壤肥力评价和预测有重要的指导意义。
土壤阳离子交换量测定
土壤阳离子交换量(Cation Exchange Capacity,CEC)是指土
壤中各种阳离子与土壤颗粒表面上的吸附胶体中的阴离子之间发生置换反应的能力。
测定土壤阳离子交换量可以帮助了解土壤肥力、离子吸附与释放特性以及土壤养分供应能力。
测定土壤阳离子交换量的常用方法是用氨基酸盐法。
该方法使用氯化铵、乙二胺四乙酸(EDTA)和定量氢氧化钾溶液进行
土壤样品的提取和测试。
具体步骤如下:
1. 准备土壤样品:将采集到的土壤样品空气干燥,摇匀,去除大块杂质,将通过2 mm筛网的样品保存在干燥密闭容器中备用。
2. 样品提取:将土壤样品与10 mol/L氯化铵的比例为1:10
的溶液混合,边搅拌边过滤,收集滤液。
3. 取样测定:取适量的滤液,加入10 mL 0.5 mol/L EDTA溶液,用标准定量的0.01 mol/L 氢氧化钾溶液滴定至pH值为7,记录所使用的氢氧化钾溶液的用量。
4. 计算阳离子交换量:计算阳离子交换量的公式为CEC = V *
C / M,其中V为用于滴定的氢氧化钾溶液的体积(mL),C
为氢氧化钾溶液的浓度(mol/L),M为取样体积(mL)。
此外,还可以使用其他方法测定土壤阳离子交换量,如铵盐饱
和法、测定土壤总阳离子含量与可交换阳离子含量的差值等。
不同的方法适用于不同的土壤类型和研究目的。
土壤阳离子交换量测定方法
土壤阳离子交换量测定方法是衡量土壤肥力的一种重要方法。
下面介绍一种被称为“Cation Exchange Capacity(CEC)”的土壤阳离子交换量测定方法:
一、准备工作
1.准备样品:按照一定比例将土壤进行筛分,取质量为0.01g的样品,用水溶液浸泡24小时,进行固溶回收;
2.准备脲酶:使用无水雌二醇脲酶,按照0.05g/L的比例溶解在氯化钠中,溶液焓度为27;
3.准备参照溶液:取上述雌二醇/氯化钠溶液,加入酸化胆碱至pH8.5;
二、实验过程
1.质量测定:将0.01g的样品放入25ml的容器中,将中和液(用盐酸/碳酸氢钠调节的氯化钠)加入到样品中,用酸化胆碱试管调节pH值;
2.CEC测定:在质量-容量表上记录样品原始质量,将容器中盐母液用蠕动搅拌机搅拌,稍微加热20分钟;
3.参照液混合:取上述参照液,加入样品混合,搅拌30分钟;
4.质量测定:滴定搅拌缓慢,用酸化胆碱试管调节即可,继续到滴定尾点,在质量-容量表上记录样品终末质量;
5.CEC比值测定:比较终末质量与原始样品质量,计算测试结果,CEC 比值=(原始质量-终末质量)/0.01;
三、数据处理
1.质量分析:首先,用盐酸表中的盐酸按照离子比例计算,将溶液中各种离子的质量计算出来;
2.计算CEC值:将计算出来的各离子的质量,乘以湿度比和离子比,
就可得到CEC值;
3.数据安全存储:采用电脑,存储所有测定的结果,以及半成品和最后的测试结果。
土壤阳离子交换量测定是一种具有重要意义的技术,它可以指导土壤
肥力的变化。
它通过采用CEC测定方法,能够帮助我们深入地理解土
壤的性质,从而更好地利用土壤中氮、磷、钾等养分,协助农业生产。
土壤阳离子交换量测定方法一、测定目的土壤的阳离子交换性能是由土壤胶体表面性质所决定,由有机质的交换基与无机质的交换基所构成,前者主要是腐殖质酸,后者主要是粘土矿物。
它们在土壤中互相结合着,形成了复杂的有机无机胶质复合体,所能吸收的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸,两者的总和即为阳离子交换量。
其交换过程是土壤固相阳离子与溶液中阳离子起等量交换作用。
阳离子交换量的大小,可以作为评价土壤保水保肥能力的指标,是改良土壤和合理施肥的重要依据之一。
二、方法原理EDTA—铵盐快速法不仅适用于中性、酸性土壤,并且适用于石灰性土壤阳离子交换量测定的。
采用0.005mol/LEDTA与1mol/L的醋酸铵混合液作为交换剂,在适宜的pH条件下(酸性土壤pH7.0,石灰性土壤pH8.5),这种交换络合剂可以与二价钙离子、镁离子和三价铁离子、铝离子进行交换,并在瞬间即形成为电离度极小而稳定性较大的络合物,不会破坏土壤胶体,加快了二价以上金属离子的交换速度。
同时由于醋酸缓冲剂的存在,对于交换性氢和一价金属离子也能交换完全,形成铵质土,再用95%酒精洗去过剩的铵盐,用蒸馏法测定交换量。
对于酸性土壤的交换液,同时可以用作为交换性盐基组成的待测液用。
三、仪器及设备架盘天平(500g)、定氮装置、开氏瓶(150ml)、电动离心机(转速3000—4000转/分);离心管(100ml);带橡头玻璃棒、电子天平(1/100)。
四、试剂配制(1)0.005mol/LEDTA与1mol/L醋酸铵混合液:称取化学纯醋酸铵77.09克及EDTA1.461克,加水溶解后一起冼入1000ml容量瓶中,再加蒸溜水至900ml左右,以1:1氢氧化铵和稀醋酸调至pH至7.0或pH8.5,然后再定容到刻度,即用同样方法分别配成两种不同酸度的混合液,备用。
其中pH7.0的混合液用于中性和酸性土壤的提取,pH8.5的混合液仅适用于石灰性土壤的提取用。
土壤阳离子交换量测定
【原创版】
目录
1.土壤阳离子交换量的定义和意义
2.土壤阳离子交换量的测定方法
3.影响土壤阳离子交换量的因素
4.土壤阳离子交换量在农业和环保中的应用
正文
一、土壤阳离子交换量的定义和意义
土壤阳离子交换量(CEC)是指土壤所能吸收保持交换性阳离子的最大量,通常以每百克土壤吸收的全部阳离子的毫克当量数(me/100 克干土)表示。
土壤阳离子交换量是土壤基本的理化性质,它与土壤肥力、环境质量以及植物生长密切相关。
二、土壤阳离子交换量的测定方法
土壤阳离子交换量的测定方法有多种,其中常用的有经典中性乙酸铵法、乙酸钠法和 EDTA-乙酸铵盐交换法等。
这些方法在操作过程中需要严格控制交换剂的性质、盐溶液浓度和 pH 值等条件,以获得可靠的结果。
三、影响土壤阳离子交换量的因素
土壤阳离子交换量的大小受多种因素影响,主要包括土壤胶体类型、土壤质地、土壤溶液 pH 值和土壤黏土矿物的 SiO2/Al2O3 等。
不同类型的土壤胶体,其阳离子交换量差异较大,例如,有机胶体>蒙脱石>水化云母>高岭石>含水氧化铁、铝。
此外,土壤质地越细,其阳离子交换量越高。
四、土壤阳离子交换量在农业和环保中的应用
土壤阳离子交换量在农业和环保领域具有重要意义。
在农业方面,通
过测定土壤阳离子交换量,可以了解土壤的肥力状况,为合理施肥提供依据。
在环保方面,土壤阳离子交换量可作为评价土壤污染程度的指标,有助于开展土壤污染监测和修复工作。
综上所述,土壤阳离子交换量是土壤理化性质的一个重要指标,其测定方法和影响因素多种多样。
土壤阳离子交换量的测定一、实验方法:醋酸铵法(用于中性、酸性土壤)二、实验原理:用醋酸铵溶液处理土壤,形成铵质土,过量的醋酸铵用酒精洗去。
用蒸馏定氮的方法测定氨,即可算出土壤阳离子交换量。
三、仪器设备:电动离心机(转速3000-4000转/分)、离心管(50ml)、皮头玻棒、1/100天平、开氏瓶(250ml)、凯氏定氮仪、小滴管、量筒(50ml、100ml)等四、化学试剂:1mol·L-1醋酸铵(NH4OAc加水溶解,定容1升。
取出50ml,用溴百里酚兰作指示剂,以1:1NH4OH与HOAc调至绿色,根据50ml所用NH4OH或HOAc的毫升数,将溶液调至pH7.0)、95%酒精、2%硼酸、液体石蜡、氧化镁粉剂、定氮混合指示剂等五、实验操作:(1)称取通过0.25m m筛孔的风干土1g,放入50毫克离心管。
加少量1mol·L-1醋酸铵,用皮头玻棒搅拌使成泥浆状。
再加醋酸铵溶液体积约30ml,充分搅拌后,用醋酸铵溶液洗净皮头玻棒与管壁沾附的土粒。
(2)将离心管成对平衡后,对称的放入离心机,离心3-5分钟,(转速3000转/分),弃去管中清液。
如此连续处理3-4次,直至清液中无钙离子反应。
(3)将载土的离心管口向下,用自来水冲洗外部,然后再用不含铵离子的95%的酒精如前搅拌样品,洗去过量的醋酸铵,洗至无铵离子反应。
(4)用自来水冲洗管外壁后,在管内放入少量自来水,以皮头玻棒搅成糊状,并洗入开氏瓶,溶液体积约为250毫升,加1ml液体石蜡及1g左右氧化镁,在定氮器上进行蒸馏。
(5)凯氏定氮仪器操作:插电源→开自来水→开电源开关→取大试管测5-6个水样至数据稳定(目的:1.用来冲洗仪器中碱液2.用来检测仪器稳定性)→设定仪器数值(A=0s ,M=0.0093,K=1.0000,C=0.00,W=1g )测定空白(除不加土样外,与样品管加入药品相同)得出体积V 0数值→再放样品管测定→测定完毕先关闭电源,再关闭自来水。
实验四土壤的阳离子交换量的测定
一、实验目的
1.了解土壤的阳离子交换量的内涵
2. 掌握土壤的阳离子交换量的测定原理和方法
二、实验原理
土壤是环境中污染物迁移转化的重要场所,土壤的吸附和离子交换能力又和土壤的组成、结构等有关,因此对土壤性能的测定,有助于了解土壤对污染物质的净化及对污染负荷的允许程度。
土壤中主要存在三种基本成分,一是无机物,二是有机物,三是微生物。
在无机物中,粘土矿物是其主要部分。
粘土矿物的晶格结构中存在许多层状的硅铝酸盐,其结构单元是硅氧四面体和铝氧八面体。
四面体硅层中的Si4-常被Al3+离子部分取代;八面体铝氧层中的Al3+可部分地被Fe2+、Mg2+等离子取代,取代的结果便在晶格中产生负电荷。
这些电荷分布在硅铝酸盐的层面上,并以静电引力吸附层间存在的阳离子,以保持电中性。
这些阳离子主要是Ca、Mg、Al、Na、K、H等,它们往往被吸附于矿物胶体表面上,决定着粘土矿物的阳离子交换行为。
土壤中存在的这些阳离子可被某些中性盐水溶液中的阳离子交换。
当溶液中交换剂浓度大、交换次数增加时,交换反应可趋于完全。
同时,交换离子的本性,土壤的物理状态等对交换完全也有影响。
若用过量的强电解质,如硫酸溶液,把交换到土壤中去的钡离子交换下来,这时由于生成了硫酸钡沉淀,且由于氧离子的交换吸附能力很强,交换基本完全。
这样,通过测定交换反应前后硫酸含量变化,可算出消耗的酸量,进而算出阳离子交换量。
这种交换量是土壤的阳离子交换总量,通常用每1000克干土中的厘摩尔数表示。
三、实验用品
电动离心机,离心管,锥形瓶,量筒,移液管,滴定管,试管
1N氯化钡溶液, 酚酞指示剂1%(W/V),硫酸溶液0.2N,土壤
四、实验操作
4.1 0.1N氢氧化钠标准溶液的标定:称2克分析纯氢氧化钠,溶解在500ml煮沸后冷却的蒸馏水中。
称取0.5克(分析天平上称)于105C烘箱中烘干后的邻苯二甲酸氢钾两份,分别放入250毫升锥形瓶中,加100毫升煮沸冷的蒸馏水,
溶完再加4滴酚酞指示剂,用配制的氢氧化钠标准溶液滴定到淡红色,在用煮沸冷却后的蒸馏水做一个空白试验,并从滴定邻苯二甲酸氢钾的氢氧化钠溶液中扣除空白值。
4.2 取4个洗净烘干且重量相近的50ml离心管,分别放在烧杯上在分析天平上称出质量(W克)。
往其中的两个管中各加入1克左右的污灌区表层风干土壤,另外两管中加入1克左右的深层风干土。
4.3 从烧杯中取下离心管,用量筒向各管中加入20ml氯化钡溶液,加完用玻璃棒搅拌管内容物4min。
然后将4支离心管放入离心机内,以每分钟3000转的转速离心10min,离心完倒尽上层溶液。
然后再加入20ml氯化钡溶液,重复上述步骤在交换一次。
离心完保留离心管内的土层。
4.4 向离心管内倒入20毫升蒸馏水,用玻璃棒搅拌管内容物1分钟。
再在离心机内离心,直到土壤全部沉积在管底部,上层溶液澄清为止。
倒尽上层清夜,将离心管连同管内土样一起,放在相应的烧杯上,在扭力天平上称出各管的重量(G 克)。
4.5往离心管中移入25毫升0.2N硫酸溶液,搅拌10分钟后放置20分钟,到时离心沉降。
离心完把管内清夜分别倒入4个洗净烘干的试管内,再从4个试管中各移出10毫升溶液到4个干净的100毫升锥形瓶内。
另外移出两份10毫升0.2N 硫酸溶液到第五、第六个锥形瓶内。
在六个锥形瓶中各加入10毫升蒸馏水和1滴酚酞指示剂,用标准氢氧化钠溶液滴到红色刚好出现并于数分钟内不褪为终点。
10毫升0.2N硫酸溶液耗去的氢氧化钠溶液体积(Aml)和样品消耗氢氧化钠溶液体积(Bml),氢氧化钠溶液的准确浓度(N),连同以上的数据一起记入下表中。
4.6 NaOH溶液的标定:称2g分析纯氢氧化钠,溶解在500mL煮沸后冷却的蒸馏水中。
称取0.5g(分析天平上称)于105℃烘箱中烘干后邻苯二甲酸氢钾两份,分别放在250mL锥形瓶中,加100mL煮沸冷却后的蒸馏水,溶完再加4滴酚酞指示剂,用配制的氢氧化钠标准溶液滴定至淡红色。
用煮沸冷却后的蒸馏水做空白实验,并从滴定邻苯二甲酸氢钾消耗的氢氧化钠标准溶液中扣除空白值。
计算式如下:
式中 W------邻苯二甲酸氢钾的质量(g)
---耗去氢氧化钠的体积
V
NaOH
按下式计算土壤阳离子交换量:
[A*2.5-B*(25+m)/10]*N*100
交换量(厘摩尔/1000g)=
干土重
式中m-----加硫酸前土壤的水量(=G-W-干土重)五、实验报告及作业
预习
注意事项:。