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 。依 据《 LYT 1243-1999 森 林土 壤 阳离 子 交换 量 的测 定 》。 用 1mol/L 的 乙酸铵 溶液 反 复处 理 土壤 ， 使土 壤 成为 铵 离子 饱 和土 ， 过量 的 乙酸 铵 用 95%乙 醇洗去 ，然 后加 氧 化镁 ，用 定氮 蒸 馏的 方 法进 行 蒸馏 。蒸 馏出 的 氨用 硼 酸溶 液 吸收 ，以 标准 酸 液滴 定 ，根 据铵 离 子的 量 计算 土 壤阳 离 子交 换 量 。此 方案 采 用淋 洗 法，运 用 CEC400 阳 离子 交 换量 交 换量 前 处理 系 统将 前 处理 时 间由 180min 缩 短 至30min。

2 、仪 器与 试 剂

2.1 仪 器

    K1160 阳 离子 交 换量 测 定仪 ，

    CEC400 阳 离子 交 换量 交 换量前 处理系统。

 

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 ，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 CEC400 阳 离子 交 换量 交换 量 前处 理 系统 ， 设置 程 序如 下 。

    3.2 转 移：用 滤纸 包 裹土 样 投入 消 化管 中，冲 洗漏 斗，洗 入水 的 体积 应 控在 30ml。

    3.3 仪 器参 数 ：消 化 管内 加 入 2ml 液 体石 蜡 和 1g 左 右氧 化 镁。 立 即把 消 化管 装在 仪器 上 ,设 置程 序 如下 ：

    每 份土 样 做不 少 于两 次 的平 行 的测 定 。同 时 做空 白 试验 。

 

4、 结 果与 讨 论

    4.1 实 验结 果 ：仪 器自 动 滴定 并 计算 ， 计算 公 式如 下 。

                      

    式 中 :CEC: 阳 离子 交 换量 ,cmol(+)/kg;

    C: 盐 酸标 准 溶液 的 浓度 ，mol/L ;

    V: 盐 酸标 准 溶液 的 用量 ，mL ;

    V0 : 空 白试 验 盐酸 标 准溶 液 的用 量 ,mL ;

    m1: 风 干土 样 质量 ，g ;

    K2: 将 风干 土 换算 成 烘干 土 的水 分 换算 系 数

    标 准样 品 ： GBW07461(ASA-10) 安 徽潮 土 理 论值 ： 20± 2cmol(+)/kg

 

4.2 结 论

    根 据国 标 上显 示 ：含 阳 离子 交 换量 10-30cmol(+)/kg 时 ，绝 对 偏差 为0.5-1.5cmol(+)/kg。可 见用 凯 氏定 氮 法测 定 土壤 中 的阳 离 子交 换 量符 合 国标 要 求且 重复 性 良好 。

    参考文献：《 LYT 1243-1999 森 林土 壤 阳离 子 交换 量 的测 定 》

附 录

    1. 盐 酸分 析 纯， c(HCL)=0.1mol/L， 标准 滴 定液 。

    2. 1mol/L 乙 酸铵 溶 液：称 取 77.09g 乙 酸铵 ，用 水溶 解 并稀 释 至近 1L。必 要时 用 1:1 氨 水或 乙 酸调 节 至 PH7.0， 然后 定 容至 1L。

    3. 液 体石 蜡 （化 学 纯）

    4. 氧 化镁 ： 将氧 化 镁放 入 镍蒸 发 皿内 ， 在 500~600℃ 马 福炉 中 灼烧 30min, 冷 却后 贮 藏在 密 闭的 玻 璃器 皿 中。

    5. 20g/L 硼 酸溶 液 ：20g 硼 酸溶 于 1L 无 二氧 化 碳蒸 馏 水。