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实验五土壤酸碱度及缓冲性能的测定一、土壤酸碱度的测定（一）目的和意义：土壤溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度比例不同，所表现出来的酸碱性质称为土壤的酸碱度，通常用pH表示。
在纯水或稀溶液中pH可用下式表示：pH=—log(H+)。
土壤酸碱度是土壤重要的化学性质，它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，对作物生长和土壤微生物活动也有影响。
土壤的各种理化性质、生物化学性质也和酸碱度有密切的关系。
测定土壤pH值可以作为改良酸性土和碱性土的参考依据，可以指导合理施肥，确定适宜的肥料种类。
测定土壤pH通常用比色法和电位测定法，电位法精确度比较高，pH的误差在0.02左右；混合指示剂比色法精确度较差，pH的误差在0.5左右，适用于野外速测，pH标准溶液系列的比色法精确度较混合剂比色法高，但不及电位法精确。
（二）混合指示剂比色法1、原理利用某些染料在不同氢离子浓度时改变颜色的特性，配成指示剂，与待测定的土壤溶液产生颜色反应，和标准的pH比色卡进行比较而确定土壤pH值。
为方便起见，常将几种不同pH范围的指示剂混合在一起，配制成混合指示剂。
2、试剂配制（1）pH4—8混合指示剂：用分析天平称取等量（0.25克）的溴甲酚绿、溴甲酚紫及甲酚红三种指示剂，放在玛瑙研钵中加15毫升0.1mol·L-1氢氧化钠及5毫升蒸馏水，共同研匀，用蒸馏水稀释至1升，用稀标准酸或标准碱溶液调整pH至6.4左右，贮存于棕色瓶中备用。
此指示剂的pH变色范围如下：PH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0颜色黄绿黄黄绿草绿灰绿灰蓝蓝紫紫（2）pH7-9混合指示剂：称取等量（0.25克）的甲酚红和百里酚蓝，放在玛瑙研钵中，加0.1 mol·L-1氢氧化钠11.93毫升，共同研匀，待完全溶解后再用蒸馏水稀释至1升，其变化范围如下：PH 7 8 9颜色橙黄橙红红紫3、操作步骤取土约0.5克（不必称重）置于白瓷比色盘的大穴中，用滴管滴入指示剂，至土样全部湿润并刚有液体流出为度，轻轻摇动，使指示剂与土壤混匀，静置1—2分钟，将上部清液引入另一小穴中，与标准比色卡片比较，读出土壤pH值。
基质（土壤）主要理化指标
1、土壤酸碱性及酸缓冲容量
活性酸PH(H﹢)
潜性酸PH(KCL)
缓冲容量-单位质量的土壤PH增加或降低一个单位所需酸或碱的量
影响因素：基础PH，阳离子交换量，有机质，原生矿物和次生矿物含量及风化过程，耕作方式，海拔高度，粘粒含量等影响。
样品处理：风干，磨细，过孔径1mm筛网
有机质测定方法：KCrO7-H2SO4外加热法
阳离子交换量（CEC）:1mol/L乙酸铵交换法
交换性盐基总量：1mol/L乙酸铵交换法
盐基饱和度=盐离子交量-水解性总酸度/阳离子交换量*100%
PH(H﹢)测定：分别用H2O和KCL采用2.5:1水土比浸提，震荡1h后平衡1h，用pHs-3C型酸度计测定
交换性酸测定：采用1mol/L KCL交换-中和滴定法（交换性氢+交换性铝）
水解性总酸度：采用NH4OAc水解-中和滴定法（活性酸+交换性酸+可水解酸）
土壤酸缓冲曲线制作及酸缓冲容量的测定：
称取过1mm筛风干土样10g各16份，分别加入无CO2蒸馏水25mL，水土比为1:2.5，分别加入H﹢浓度为0.01mol/L的酸性溶液0，4,8,12…64mL,使土壤添加量分别为0,4,8,12…64mmol/kg，震荡1h后将溶液转入小烧杯中平衡1h，用pHs-3C酸度计测量个样品的PH，以酸加入量（mmol/kg）和土壤PH为坐标绘制土壤酸缓冲曲线，通过计算单位土壤PH降低一个单位所需的酸量最终得到土壤酸缓冲容量
2。
HJ 649-2013土壤可交换酸度。
方法验证本方法采用滴定法，依据HJ 649-2013土壤可交换酸度的测定标准进行测量。
实验所需仪器设备包括酸度计和电子分析天平。
具体分析步骤请参考HJ 649-2013标准中的8个分析步骤。
实验结果报告中，检出限按照HJ 168-2010规定检出限公式及HJ 649-2013中计算公式进行计算，得出可交换酸度及可交换氢的MDL为0.10mmol/kg，其中k=1；滴定管最小刻度为V=0.02ml；c=0.01mol/L；V=250mL；Vs=100mL；m1=5.g。
精密度测试数据中，取3个样品，按照步骤3分别做6次平行实验，计算结果、平均值、标准偏差并求出相对标准偏差和最大相对偏差。
其中可交换酸度数据见表1，可交换氢数据见表2.人员比对测试数据中，对同一样品6，两名实验员分别做3次可交换酸度平行实验，计算平均值，相对误差，检测结果见表3.信度高。
但是，由于实验员的操作技巧和实验条件的差异，可能会导致数据的误差。
因此，我们需要进行统计分析，以确定数据的可靠性。
为了提高数据的可信度，我们对同一样品进行了6次可交换氢平行实验，并由两名实验员分别进行了3次实验。
通过计算平均值，我们可以得到更加准确的结果。
然而，由于实验员的操作技巧和实验条件的差异，数据误差可能会出现。
因此，我们需要进行统计分析，以确定数据的可靠性。
我们采用了统计学方法来分析数据。
通过计算标准偏差和置信区间，我们可以确定数据的可靠性。
此外，我们还进行了t检验，以确定样品之间是否存在显著差异。
为了确定数据的可靠性，我们使用了统计学方法。
通过计算标准偏差和置信区间，我们可以确定数据的可靠性。
此外，我们还进行了t检验，以确定样品之间是否存在显著差异。
我们的实验结果表明，样品之间存在显著差异。
这表明，不同样品的化学成分可能存在差异，需要进一步研究。
此外，我们还发现，同一样品的实验结果存在一定的差异，这可能是由于实验条件或操作技巧的不同导致的。
酸性土壤交换性钙、镁测定方法的探讨
冯建军;陈丽芝;张玉珠
【期刊名称】《内蒙古农业科技》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】通过对酸性土壤交换性钙、镁、钾、钠、速效钾和阳离子交换量不同提取方法和不同振荡时间的测定结果的比较分析,得出同一处理液(即2g土样加
50ml1N 乙酸铵振荡10min)可同时测定交换性钙、镁、钾、钠、速效钾和阳离子变换量,此方法与GB7865-87、GB7866-87、GB7856-87、GB7863-87测定结果无显著差异,且方法更加简单、快速,分析成本大大降低,极大地提高了工作效率,是在批量测试时值得推广的方法.
【总页数】2页(P76-77)
【作者】冯建军;陈丽芝;张玉珠
【作者单位】兴安盟科尔沁右翼中旗农业技术推广站,内蒙古,科右中旗,029400;兴安盟科尔沁右翼中旗农业技术推广站,内蒙古,科右中旗,029400;兴安盟科尔沁右翼中旗农业技术推广站,内蒙古,科右中旗,029400
【正文语种】中文
【中图分类】S151.93
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土壤PH的测定电位法1、方法提要采用电位法测定土壤PH是将PH玻璃电极和甘汞电极(或复合电板)插入土壤悬液或浸出液中构成一原电池，测定其电动势值，再换算成PH值。
在酸度计上测定，经过标准溶液定值后则可直接读数取PH。
水土比例对PH值影响较大，尤其对于石灰性土壤稀释效应的影响更为显著。
以采取较小水土比为宜，本方法规定水土比为2.5：1。
同时酸性土壤除测定水浸土壤PH值外，还应测定盐浸PH值，即以1mol²L-1KCl溶液浸取土壤H+后用电位法测定。
2、适用范围本方法适用于各类土壤PH值的测定。
3、主要仪器设备3.1酸度计(精确到0.01PH单位)：有温度补偿功能；3.2PH玻璃电级；3.3饱和甘汞电极(或复合电极)，当PH大于10，须用专用电极；3.4搅拌器。
4、试剂4.1去除CO2的水:煮沸10min后加盖冷却，立即使用；4.2氯化钾溶液[c(KCL)=1mol²L-1]：称取74.6g KCl溶于800mL 水中，用稀氢氧化钾和稀盐酸调节溶液PH为5.5~6.0，稀释至1L；4.3PH4.01(25℃)标准缓冲溶液：称取经110~120℃烘干2~3h的邻苯二甲酸氢钾10.21 g溶于水，移入1L容量瓶中，用水定容，贮于聚乙烯瓶；4.4PH6.87(25℃)标准缓冲溶液：称取经110~130℃烘干2~3h的磷酸氢二钠3.533 g和磷酸二氢钾3.388 g溶于水，移入1L容量瓶中，用水定容，贮于聚乙烯瓶；4.5PH9.18 (25℃)标准缓冲溶液：称取经平衡处理的硼砂(Na2B4O7²10H2O)3.800g溶于无CO2的水中，移入1L容量瓶中，用水定容，贮于聚乙烯瓶；硼砂的平衡处理：将硼砂放在盛有蔗糖和食盐饱和水溶液的干燥器内平衡两昼夜。
5、分析步骤5.1仪器校准各种PH计和电位计的使用方法不尽一致，电极的处理和仪器的使用按仪器说明书进行。
将待测液与标准缓冲溶液调到同一温度，并将温度补偿器调到该温度值。
土 壤 (Soils), 2017, 49(6): 1210–1215①基金项目：重庆市博后资助项目(Xm2016076)和中央高校基本业务专项资金 (XDJK2016C191)资助。
作者简介：李忠意(1987—)，男，四川宜宾人，博士，讲师，主要从事土壤化学研究。
E-mail ：zhongyili@DOI: 10.13758/ki.tr.2017.06.021几种土壤交换性酸测定方法的效果比较①李忠意，白颖艳，程永毅，李 艳，杨剑虹(西南大学资源环境学院，重庆 400716)摘 要：为真实地反映酸性土壤交换性酸含量水平，探讨了KCl 淋溶法、BaCl 2淋溶法、NaAc 淋溶法、KCl-三乙醇胺(Triethanolamine ，TEA)提取法和BaCl 2-TEA 提取法对紫色土、黄壤、红壤和砖红壤4种土壤的交换性酸测定效果。
结果表明：5种方法测得的土壤交换性酸大小关系为：BaCl 2-TEA 提取法>KCl-TEA 提取法>NaAc 淋溶法>BaCl 2淋溶法>KCl 淋溶法。
BaCl 2淋溶法能较为真实地反映出土壤交换性酸水平，其次为KCl 淋溶法。
受土壤有机酸和铝氧化物的影响，NaAc 淋溶法、KCl-TEA 提取法和BaCl 2-TEA 提取法测得的土壤交换性酸含量偏高。
但由于尚无标准方法对测定结果进行验证，因此，还需进一步对土壤交换性酸测定方法及其影响因素开展研究。
关键词：交换性酸；BaCl 2淋溶法；有效阳离子交换量 中图分类号：S153.4 文献标识码：A土壤的发育过程即是土壤的自然酸化过程。
近年来，人类活动大大加速了土壤的酸化过程[1-3]。
如化石燃料产生的SO 2，汽车尾气产生的NO X 以及农业化肥施用对N 、S 循环的影响均会加速土壤的酸化过程[4-6]。
土壤酸化加速了土壤中养分离子尤其是盐基离子的淋失，土壤日益贫瘠，导致土壤结构退化，释放出有害的铝离子和其他重金属离子，降低土壤酶活性，使农作物减产、森林退化、污染地表和地下水[7-8]。
土壤pH的测定方法方法一：1.放一汤匙土壤于容器中馏水，搅拌至呈乳状；2.将其放置l～2个小时，再酌情加水，保持合适的粘稠度3.放张pH试纸于混合液中，1分钟后拿出，用蒸馏水冲去表面残渣；4.对照pH 比色卡，即可确定所测土壤pH 值；方法二：土壤pH的测定方法包括比色法和电位法。
电位法的精确度较高。
pH误差约为0.02单位，现已成为室内测定的常规方法。
野外速测常用混合指示剂比色法，其精确度较差，pH误差在0.5左右。
(一)混合指示剂比色法1、方法原理：指示剂在不同pH的溶液中显示不同的颜色，故根据其颜色变化即可确定溶液的pH。
混合指示剂是几种指示剂的混合液，能在—个较广的pH范围内，显示出与一系列不同pH相对应的颜色，据此测定该范围内的各种土壤pH。
2、操作步骤：在比色瓷盘孔内(室内要保持清洁干燥，野外可用待测土壤擦拭)，滴入混合指示剂8滴，放入黄豆大小的待测土壤，轻轻摇动使土粒与指示剂充分接触，约1分钟后将比色盘稍加倾斜用盘孔边缘显示的颜色与pH比色卡比较，以估读土壤的pH。
3、混合指示剂的配制：取麝草兰(T.B)0.025克，千里香兰(B.T.B)0.4克，甲基红(M.R)0.066克，酚酞0.25克，溶于500ml 95％的酒精中，加同体积蒸馏水，再以0.1molL-1 Na0H调至草绿色即可。
pH比色卡用此混合指示剂制作。
(二)电位测定法1、方法原理：以电位法测定土壤悬液pH，通用pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极。
此二电极插入待测液时构成一电池反应，其间产生一电位差，因参比电极的电位是固定的，故此电位差之大小取决于待测液的H+离子活度或其负对数pH。
因此可用电位计测定电动势。
再换算成pH，一般用酸度计可直接测读pH。
2、操作步骤：称取通过1mm筛孔的风干土10克两份，各放在50ml的烧杯中，一份加无C02蒸馏水，另一份加1molL-1 KCl溶液各25ml(此时土水比为1：2.5，含有机质的土壤改为1:5)，间歇搅拌或摇动30分钟，放置30分钟后用酸度计测定。
土壤交换性酸的测定（1mol·L- 1KCl交换—中和滴定法）
测定目的：土壤中的酸包括活性酸和潜性酸，活性酸通常通过电极法就可以测出，潜性酸的测定则需要经过阳离子的置换作用来测定。
常用的方法有通过中性溶液（1mol·L- 1KCl）平衡交换和中性NH4OAc 法。
本实验采用中性的KCl溶液测定，经过测定可以得出土壤中交换性铝（1/3Al3+）、交换性H+的含量以及交换性酸总量，了解土壤的酸度以及耐酸碱的缓冲能力。
在农业生产中指导施肥和调节土壤pH具有重要的意义。
1、方法原理
在酸性土壤中，土壤胶体上可交换的H+及铝在用KCl淋洗时，为H+交换而进入溶液。
同时可溶解的有机胶体及有机胶体上可交换的氢亦随淋洗而进入溶液。
当用标准NaOH溶液滴定浸出液时， H++ OH-→H2O RCOOH +OH-→ RCOO- + H2O Al(OH)n+3-n + nOH-→ Al(OH)3
从标准NaOH消耗量可以得到交换酸的含量。
若浸出液中另取一份溶液加入足够量的NaF时，氟离子与铝络合成［AlF6]3-，它对酚酞是中性的。
制止了AlCl3水解之后，再用标准NaOH溶液滴定，所消耗碱的量即为交换性氢，两者之差即为交换性铝。
2、溶液配制
(1)1 mol·L-1氯化钾溶液：称取KCl 74.6g，用蒸馏水溶解并稀释至1000mL。
（本次试验土样为20个，大概需要溶液的量为：20*2*250=10L，鉴于空白和可能产生一些浪费，配制12L溶液装于容器中，并贴好标签）
(2)0.02 mol·L-1标准碱（NaOH）：称取NaOH约0.8g，溶于1000mL无CO2蒸馏水中。
用邻苯二甲酸氢钾标定浓度。
（配制前要准备好去CO2蒸馏水，冷却后再定容滴定，滴定好后记录下浓度，贴上标签）
(3)10g·L-1酚酞：称取酚酞1g，溶于100mL乙醇中。
(4)35g·L-1NaF溶液：称取NaF(化学纯)3.5g溶于80mL无CO2水中，以酚酞为指示剂，用稀NaOH或HCl 调节到微红色(pH8.3)稀释至100mL贮于塑料瓶中。
（在调节pH过程中药注意调节颜色的变化，可先用NaOH调到红色刚刚褪去，再用HCl反调）
3、操作步骤
（1）滤液的制备：称取风干土样(10目)5.00g放在已铺好滤纸的漏斗内，漏斗下放置已经编号的250mL 容量瓶→将1mol·L-1KCl溶液倒入小烧杯，再沿边缓缓倒入漏斗，少量多次地淋洗土样（第一次尽量滤
干）→滤液在容量瓶中至近刻度时用1 mol·L-1KCl溶液定容→盖好塞子摇匀待用。
（空白除不称土样在漏斗中，其余处理一样）
（2）滴定：吸取摇匀后的滤液100mL于250mL三角瓶中→在高温电炉上煮沸5分钟赶出CO2→加入酚酞指示剂5滴→趁热用0.02 mol·L-1NaOH标准溶液滴定至微红色，记下NaOH用量(V1)。
另一份100mL滤液于250mL三角瓶中→煮沸5分钟，赶去CO2→趁热加入约lmL 35g·L-1NaF溶液→稍冷却后加入酚酞5滴→用0.02 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定至微红色，记下NaOH用量（V2）。
测定空白，分别记录NaOH用量（V 0和V 0′）。
4、计算
计算公式
土壤交换性铝(1/3Al3+，cmol·kg-1) =Q+，A–Q +,H+
土壤交换性酸总量(Q+，A ，cmol·kg-1)= (V1-V 0)c×分取倍数/m ×100
土壤交换性H+(Q+，H+，cmol·kg-1) = (V 2-V 0′)c×分取倍数/m ×100
式中：c —— NaOH标准溶液的浓度, mol·L-1；
分取倍数——250/100=2.5；
m——烘干土样质量，g。
本次试验配制的NaOH标准溶液的浓度为0.0196 mol·L-1，空白用量V 0=0
所以土壤交换性酸总量=V1×0.0196×2.5/5.00×100 cmol/Kg
土壤交换性H+ =V 2×0.0196×2.5/5.00×100 cmol/Kg
土样编
号
交换性酸
用碱量ml
含量
（cmol/kg）土样编号
交换性H
用碱量
含量
（cmol/kg）
HNPKM-1 1 1.05 1.03 HNPKM-1 1 0.50 0.49 HNPKM-3 2 1.05 1.03 HNPKM-3 2 0.50 0.49 HNPKM-5 3 1.10 1.08 HNPKM-5 3 0.50 0.49 HNPK-1 4 1.45 1.42 HNPK-1 4 0.55 0.54 HNPK-2 5 1.50 1.47 HNPK-2 5 0.60 0.59 HNPK-3 6 1.50 1.47 HNPK-3 6 0.60 0.59 HNPKR2-1 7 0.00 0.00 HNPKR2-1 7 0.00 0.00 HNPKR2-2 8 0.00 0.00 HNPKR2-2 8 0.00 0.00 HNPKR2-3 9 0.00 0.00 HNPKR2-3 9 0.00 0.00
5、注意事项
（1）称量前要用称量勺将土样混匀再舀出。
（2）淋洗250mL已可把交换性氢、铝基本洗出来，若淋洗体积过大或时间过长，有可能把部分非交换酸洗出。
（3）在滴定前的加热除CO2时，要注意不要把手烫伤。
（4）滴定过程中要注意颜色控制，
（2）NaF溶液用量应根据计算取用：35g·L-1 NaF加入量(mL)= V×c×6/(0.85×3 )本次试验约1mL即可。
