两种测定土壤有机碳方法的比较
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土壤活性有机碳分组及测定方法每种指标的测定方法如下:一.易氧化有机质(LOM):土壤与氧化剂作用后,易被氧化、不稳定的有机质称作LOM。
目前常用的氧化剂有两种:K2CrO7与KMnO4。
KMnO4氧化法:(此方法较为常用)称取过100目筛,约含15 mg碳的土壤样品(如:有机碳含量为15g/kg,则称取1g土壤样品)于50 mL塑料旋盖的离心管中;加入25mL,333mmol/L高锰酸钾溶液,振荡1h,然后在时速2000 rpm下离心5 min,将上清液用去离子水以1∶250稀释,在分光光度计565 nm下测定稀释样品的吸光率,由不加土壤的空白与土壤样品的吸光率之差,计算出高锰酸钾浓度的变化,并进而计算出氧化的碳量(氧化过程中1 mmolKMnO4-消耗0.75 mmol或9 mg碳)。
KMnO4氧化法:(此法是在测定全量有机质基础上降低某些反应条件,衍生出的测定方法)1、水合热法:称取磨细(过0.25 mm筛)风干土1.50 g,放入500 mL三角瓶中,准确加入0.5 mol/L K2CrO7水溶液10.0mL,轻轻转动,使土粒分散。
用量筒将20 mL浓H2SO4迅速直接注入土壤悬浊液,立即小心地转动三角瓶,使土壤与试剂充分混匀1 min。
把三角瓶放在石棉网上30 min,然后注入水约200 mL,加3~4滴邻菲锣啉指示剂,用0.25 mol/L FeSO4标准溶液滴定过量的K2CrO7。
2、0.1 mol/L K2CrO7—1∶3H2SO4130℃氧化法:在油浴温度为130~140℃时将0.5 g风干土与0.1 mol/L K2CrO7)—1∶3H2SO410.0 mL共煮5 min,冷却后加入30 mL水,用0.1 mol/L FeSO4标准溶液滴定过量的K2CrO7。
二.生物量有机质(MBOM):生物量有机质是指能被土壤微生物分解利用的部分有机质。
即微生物量碳、微生物量氮。
氯仿熏蒸法测定:(此法较为简单,但氯仿为有毒物质,操作复杂)前处理步骤:将新鲜的土样品含水量调节至田间含水量的30%~50%,25℃下密封预培养7~10 d,以保持土壤均匀和所得结果的可比性。
从表3—4 中,可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位(E 0),邻啡罗啉 (E 0=1.11V ),2-羧基代二苯胺(E 0=1.08V ),以上两种氧化还原指示剂的标准电位(E 0),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(C 2H 8N 2)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:[(C 2H 8N 2)3Fe]3++e [(C 2H 8N 2)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Cr 3+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,到终占时颜色变化不清楚,所以常常在滴定前将悬浊液在玻璃滤器上过滤。
从表3-4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(E 0)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H 3PO 4络合Fe 3+,其反应如下:Fe 3++2PO 43- Fe (PO 4)23-Fe 3++6F - [FeF 6] 3- 加入磷酸等不仅可消除Fe 3+的颜色,而且能使Fe 3+/ Fe 2+体系的电位大大降低,从而使滴定曲线的突跃电位加宽,使二苯胺等指示剂的变色电位进入突跃范围之内。
根据以上各种氧化还原指示剂的性质及滴定终点掌握的难易,推荐应用2-羧基二苯胺。
价格便宜,性能稳定,值得推荐采用。
3.2.1.2主要仪器 油浴消化装置(包括油浴锅和铁丝笼)、可调温电炉、秒表、自动控温调节器。
3.2.1.3试剂(1)0.008mol ·L -1(1/6K 2Cr 2O 7)标准溶液。
土壤有机碳的测定
土壤有机碳的测定方法:
1,经典测定的方法有干烧法(高温电炉灼烧)或湿烧法(重铬酸钾氧化)。
放出的CO2,一般用苏打石灰吸收称重,或用标准氢氧化钡溶液吸收,再用标准酸滴定。
用上述方法测定土壤有机碳时,也包括土壤中各元素态碳及无机碳酸盐。
因此,在测定石灰性土壤有机碳时,必须先除去CaCO3。
除去CaCO3的方法,可以在测定前用亚硫酸处理去除之,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。
干烧法和湿烧法测定CO2的方法均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,可以作为标准方法校核时用。
由于测定时须要一些
特殊的仪器设备,而且很费时间,所以一般实验室都不用此法。
2,高温电炉灼烧和气相色谱装置相结合制成碳氮自动分析仪。
已应用于土壤分析中,但由于仪器的限制,所以未能被广泛采用。
3,容量分析法。
虽然各种容量法所用的氧化剂及其浓度或具体条件有差异,但其基本原理是相同的。
土壤有机碳(SOC)是表征土壤肥力变化的一个重要指标,它深刻地影响着土壤的物理、化学和生物学性质,是作物高产稳产和农业可持续发展的基础。
土的有机质含量测定方法土壤有机质含量是指土壤中有机物的含量,通常以有机碳的含量作为有机质含量的指标。
有机质含量的测定对于土壤质量评价和农作物生长具有重要意义。
下面将介绍几种常用的土壤有机质含量测定方法。
一、重碳法重碳法是一种简便、经济的土壤有机碳含量测定方法。
该方法基于有机碳含量越高,土壤越重。
具体操作步骤如下:1.取一定重量的干燥土壤样品(通常为10~20g)。
2.将土壤样品加入预先称好的铁皿中,并在105℃下烘干至恒重。
3.记录土壤样品的质量。
重碳含量(g/kg)= 烘干土样质量(g)/ 烘干前土样质量(kg)二、光谱法近红外光谱法(NIRS)是一种非破坏性的土壤有机碳含量测定方法。
该方法基于土壤中有机碳的光谱特征,通过测量光谱反射率或吸收率来预测土壤有机碳含量。
具体操作步骤如下:1.收集一定数量的土壤样品,并进行干燥和研磨处理。
2.使用近红外光谱仪测量土壤样品的光谱特征。
3.使用经过训练的模型预测土壤有机碳含量。
三、铁氰化钾法铁氰化钾法是一种经典的土壤有机质含量测定方法。
该方法基于土壤中有机碳与铁氰化钾的反应生成氰化合物,通过测量氰化合物的吸光度来确定土壤有机碳含量。
具体操作步骤如下:1.取一定重量的土壤样品(通常为10g)。
2.将土壤样品与铁氰化钾试剂混合,并在70℃环境温度下反应30分钟。
3.使用紫外可见分光光度计测量反应溶液的吸光度。
4.使用标准曲线法根据吸光度确定有机碳含量。
四、酸碱滴定法酸碱滴定法是一种常用的土壤全有机碳含量测定方法。
该方法基于有机碳与酸或碱反应,通过滴定酸或碱的用量来确定土壤有机碳含量。
1.取土壤样品(通常为5g)。
2.在氮气保护下,使用酸或碱溶液与土壤样品进行反应。
3.使用酸或碱溶液进行滴定,直到溶液颜色变化。
4.根据滴定酸或碱的用量计算土壤有机碳含量。
以上是几种常用的土壤有机质含量测定方法,每种方法都有其适用的特定情况,根据实际需求选择合适的方法进行分析。
土壤有机质不同测定方法的对比1. 引言1.1 研究背景土壤有机质是土壤中非常重要的组分之一,对土壤的肥力、水分保持能力、微生物活性等起着至关重要的作用。
而土壤有机质的测定是评估土壤肥力和土壤质量的重要手段之一。
目前,常用的土壤有机质测定方法主要包括湿法氧化法、干法燃烧法、紫外分光光度法、总有机碳分析法、红外分光光度法、连续提取法、热脱解法和化学方法等。
不同的测定方法有其优缺点,而选择合适的测定方法对于准确评估土壤有机质含量至关重要。
有必要对不同的土壤有机质测定方法进行比较研究,以确定其适用的情况和优缺点,为科学合理地选择土壤有机质测定方法提供参考依据。
本研究旨在比较常用的土壤有机质测定方法之间的优缺点,为土壤有机质含量的准确测定提供依据。
1.2 研究意义土壤有机质是土壤中的一个重要组成部分,对土壤的肥力、保水保肥性以及微生物活性具有重要影响。
准确测定土壤有机质含量对于合理施肥、提高土壤肥力、改善土壤环境具有重要意义。
研究不同的土壤有机质测定方法之间的优缺点以及适用范围,能够帮助我们选择更加准确、快速和经济的方法来进行土壤有机质含量的测定,为土壤养分管理和环境保护提供科学依据。
本文旨在比较常用的土壤有机质测定方法,探讨它们的优缺点,并提出选择合适的测定方法的建议,以期为相关研究和实践提供参考,推动土壤有机质分析方法的进步和应用。
2. 正文2.1 常用的土壤有机质测定方法常用的土壤有机质测定方法包括湿法氧化法、干法燃烧法、紫外分光光度法、总有机碳分析法、红外分光光度法、连续提取法、热脱解法和化学方法等。
湿法氧化法是一种传统的土壤有机质测定方法,通过在碱液中氧化有机物质,并用酸进行中和和滴定得出有机质含量。
干法燃烧法则是通过干燥土壤样品后,将其在高温下燃烧得到的气体进行分析,从而确定土壤中的有机质含量。
紫外分光光度法是利用土壤有机质在紫外光下的吸收特性来测定有机质含量,而总有机碳分析法则是通过分析土壤中的有机碳含量来确定土壤有机质含量。
土壤有机碳检测方法介绍土壤有机碳是以有机物形式存在于土壤中的C元素的一种存在形式,作为土壤碳库中的重要组成部分,一方面在土壤品质监测中是一项重要的检测项目,另一方面对研究空气中二氧化碳来源也有很大的作用。
土壤有机碳根据其稳定性可分为活性有机碳、慢性有机碳和惰性有机碳三种,其中活性有机碳是反映土壤肥力和土壤管理措施的较好指标。
而根据土壤中有机碳的溶解性质又可分为溶解性有机碳和非溶解性有机碳。
非溶解性有机碳属于惰性有机碳,由于不能溶解不能被植物吸收也不易产生迁移,所以在土壤质量监控和环境监测方面没有实际意义,而活性有机碳和慢性有机碳大多属于溶解性有机碳。
目前土壤有机碳的检测方法主要是干烧法和湿氧化法。
常用的重铬酸钾和浓硫酸湿氧化滴定技术由于不能确保样品完全氧化,检测效果较差检测结果必须进行修正。
而干烧法目前又有土壤直接高温燃烧和土壤经溶液萃取后高温燃烧溶液两种方法。
土壤直接燃烧法大多需在样品燃烧前使用磷酸溶液或盐酸溶液去除土壤中的无机碳。
磷酸酸性较弱不易将土壤中的难溶碳酸盐氧化(西南地区广布卡斯特地貌,碳酸岩形成的土壤比重较高),而直接燃烧需要在900℃以上的温度才能保证燃烧完全,碳酸盐在800℃左右就会分解,所以检测结果受无机碳干扰明显。
盐酸溶液虽然可将大部分碳酸盐去除,但是残留的盐酸会对催化剂和检测器的寿命造成严重影响,使用时必须将样品再次淋洗、烘干才能上机检测,冲洗过程中又会造成溶解性有机碳的损失,所以检测结果也不是很准确。
这正是Tekmar在第6带产品设计生产时取消固体进样器的一个主要原因。
所以相对来说检测更准确的则是溶液萃取法。
溶液萃取法是通过一定浓度的盐溶液将土壤中的有机碳转移至液相后再对溶液进行检测的方法。
一方面该方法只将溶液中的溶解性碳转移至溶液,溶液再上仪器进行检测,检测过程中仪器会自动清除无机碳,所以检测结果准确可靠;而不溶解性碳(包括难溶性碳酸岩和不溶性有机碳)不是土壤的有效养分或污染物所以实际监测意义不大,这也是为什么中国农科院和中科院下属单位长期将溶液萃取法作为土壤有机碳检测手段的根本原因。
土壤有机质不同测定方法的对比土壤有机质是指土壤中的具有生物起源并且含有碳元素的物质,是土壤肥力和生物活性的重要指标之一。
准确测定土壤有机质含量对于评估土壤质量、合理施肥和制定农田管理措施具有重要意义。
目前常用的测定土壤有机质含量的方法主要有浸提法、碱解法、热酸湿氧化法和红外光谱法等。
下面将对这些方法进行详细对比。
首先是浸提法,浸提法是将土壤样品与某种溶液或溶剂充分搅拌,使土壤中的有机质从固相转移到液相中,然后通过化学分析方法测定液相中的有机质含量。
浸提法的优点是操作简单、快速、无需昂贵的仪器设备,适用于大量样品的分析。
但是浸提法对土壤颗粒大小和形状敏感,容易造成颗粒分选,使测定结果受到颗粒分选的影响;而且浸提剂的选择、操作条件的确定等对测定结果也有一定影响。
其次是碱解法,碱解法是将土壤样品与稀碱溶液反应,使土壤中的有机质发生碱解反应生成碳酸盐,并通过酸中和的方式测定其生成的碳酸盐含量,进而计算出有机质含量。
碱解法的优点是操作相对简单,减少了颗粒分选的影响,适用于含有大量有机质的土壤样品。
但是碱解剂的浓度、反应温度和时间等条件的确定对测定结果有一定影响;而且碱解法无法区分土壤中不同形态的有机质,可能存在低效碳的测定偏低和高效碳的测定偏高的问题。
再次是热酸湿氧化法,热酸湿氧化法是将土壤样品与浓硝酸和过硫酸混合,进行高温加热氧化,使土壤中的有机质转化为气体或溶解于溶液中的无机酸,通过酸中和的方式测定其生成的酸的含量,最后计算出有机质含量。
热酸湿氧化法的优点是可以分解土壤中的各种有机质形态,同时可以测定土壤中的总有机碳含量,适用于不同类型土壤的有机质测定。
但是热酸湿氧化法操作复杂,需要较长的处理时间,且使用的试剂有毒,需要注意安全问题。
最后是红外光谱法,红外光谱法是通过红外光谱仪测定土壤样品的红外吸收光谱,利用吸收峰的强度与有机质含量之间的关系来计算有机质含量。
红外光谱法的优点是操作简单、快速,不需要试剂和容器,对土壤样品没有破坏性,适用于大量样品的高通量测定。
1.23.1 土壤微生物碳的测定——TOC-V CPH有机碳分析仪一、方法原理土壤有机碳的测量方法主要有两种,即氯仿熏蒸培养法和氯仿熏蒸—直接浸提法。
1.氯仿熏蒸培养法[1]:土壤经氯仿熏蒸后再进行培养,测定培养时间内熏蒸与未熏蒸处理所释放CO2之差来计算土壤生物量碳。
2.氯仿熏蒸直接浸提法[2]:土壤经氯仿熏蒸后直接浸提进行,测定浸提液中的碳含量,以熏蒸和不熏蒸土壤中总碳的差值为基础计算土壤微生物含碳量。
直接提取法与氯仿熏蒸培养法相比,直接提取法具有简单、快速、测定结果的重复性较好等优点。
直接提取法测定土壤微生物量的碳的方法日趋成熟。
现在氯仿熏蒸—K2SO4提取法已成为国内外最常用的测定土壤微生物碳的方法。
本实验以氯仿熏蒸直接浸提法为例介绍土壤微生物量碳氮的浸提与测定。
二、主要仪器振荡机、真空干燥器、真空泵、TOC-V CPH有机碳分析仪。
二、试剂1.氯仿(去乙醇):普通氯仿一般含有乙醇作为稳定剂,使用前要去除乙醇。
将氯仿按照1︰2(v/v)的比例与蒸馏水一起放入分液漏斗中,充分振动,慢慢放出底部氯仿,重复3次。
得到的无乙醇氯仿加入无水CaCl2,以除去氯仿中的水分。
2.0.5 mol·L-1 K2SO4浸提液:43.57 g分析纯K2SO4 定溶至1 L。
四、操作步骤称取过2 mm筛的新鲜土样12.5 g六份,置于小烧杯中。
将其中三份小烧杯放入真空干燥器中,干燥器底部放3个烧杯,其中一个放氯仿,烧杯内放少许玻璃珠(防爆),另一个放水(保持湿度),再放一杯稀NaOH。
抽真空时,使氯仿剧烈沸腾3-5 min,关掉真空干燥器阀门,在暗室放置24 h。
熏蒸结束后,打开干燥器阀门,取出氯仿,在通风厨中使氯仿全部散尽。
另三份土壤放入另一干燥器中,但不放氯仿。
将熏蒸的土样全部转移至150 mL三角瓶中,加入50 mL 0.5 mol·L-1 K2SO4 (土水比为1:4),振荡30 min,过滤。
土壤soc测定方法
土壤SOC(Soil Organic Carbon,土壤有机碳)测定方法主要包括物理法和化学法两种。
物理法测定土壤中有机质的量,主要是通过测定土壤的有机碳含量来间接估算。
化学法则包括干燥熔融法、元素分析法、湿式化学分析法等。
其中,干燥熔融法是利用地球化学分析法中较为常用的一种技术。
该技术是通过对土壤样品进行热解,将样品中的有机质热解转化为无机化合物,然后再通过硼酸-氢氟酸干燥熔融方法,使样品中的无机化合物转变成可溶性的其他化合物,最终通过对溶解液中的元素含量的分析,确定土壤中的有机碳含量。
另一种常用的测定SOC的方法是元素分析法,该法通过在高温氧气气流中燃烧样品,之后将生成的CO2转至红外光谱仪中进行定量测定。
此法测定准确性高,可同时测定C、H、N内容。
湿式化学分析法也是测定SOC的一种重要方法,该法是通过湿化学处理样品,将有机物质氧化为气体,并测定化学反应过程中产生的二氧化碳含量,然后进一步确定样品中的有机碳含量。
在选择SOC测定方法的时候,应当根据具体情况来选择。
比如说根据
所需要测定的精度和样品来源等方面固定要考虑的问题。
若是测定精
度要求比较高、样品来源比较简单等情况,建议选择元素分析法;若
是样品来源比较复杂,比如含炭的土壤,可以采用湿式化学分析法测定。
总之,不同的SOC测定方法各有特点,选择合适的方法可以减少误差,提高测试精度。
因此,在进行土壤SOC测定时,需要根据实际情况选择合适的测定方法,并在操作时严格按照相关的操作规程进行,以保
证测试的准确性和可靠性。