土壤PH的測(cè)定

1、土壤酸堿度的測(cè)定一、土壤pH的測(cè)定pH的化學(xué)定義是溶液中 H+離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。土壤pH是土壤酸堿度的強(qiáng)度指標(biāo)，是土 壤的基本性質(zhì)和肥力的重要影響因素之一。它直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性，從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。土壤pH易于測(cè)定，常用作土壤分類、利用、管理和改良的重要參考。同時(shí)在土壤理化分析中，土壤pH與很多項(xiàng)目的分析方法和分析結(jié)果有密切關(guān)系，因而是審查其他項(xiàng)目結(jié)果的一個(gè)依據(jù)。土壤pH分水浸pH和鹽浸pH,前者是用蒸餾水浸提土壤測(cè)定的pH,代表土壤的活性酸度（堿度），后者是用某種鹽溶液浸提測(cè)定的pH,大體上反映土壤的潛在酸。鹽浸提液常用ImolL-1 KCI溶液或用0.5 molL

2、 -1 CaCb溶液，在浸提土壤時(shí)，其中的X或Cd+即與膠體表面吸附的AI3+和H+發(fā)生交換，使其相當(dāng)部分被交換進(jìn)入溶液，故鹽浸 pH較水浸pH低。土壤pH的測(cè)定方法包括比色法和電位法。電位法的精確度較高。pH誤差約為0.02單位，現(xiàn)已成為室內(nèi)測(cè)定的常規(guī)方法。野外速測(cè)常用混合指示劑比色法，其精確度較差，pH誤差在0.5左右。（一）混合指示劑比色法1 、方法原理：指示劑在不同pH的溶液中顯示不同的顏色，故根據(jù)其顏色變化即可確定溶液的pH。混合指示劑是幾種指示劑的混合液，能在一個(gè)較廣的pH范圍內(nèi)，顯示出與一系列不同pH相對(duì)應(yīng)的顏色，據(jù)此測(cè)定該范圍內(nèi)的各種土壤pH。2、 操作步驟：在比色瓷盤孔內(nèi) （

3、室內(nèi)要保持清潔干燥，野外可用待測(cè)土壤擦拭），滴入混合指示劑8滴，放入黃豆大小的待測(cè)土壤， 輕輕搖動(dòng)使土粒與指示劑充分接觸， 約1分鐘 后將比色盤稍加傾斜用盤孔邊緣顯示的顏色與pH比色卡比較，以估讀土壤的 pHo3、 混合指示劑的配制：取麝草蘭（T.B）0.025 克，千里香蘭（B.T.B）0.4 克，甲基紅 （M.R）0.066克，酚酞0.25克，溶于500ml 95%的酒精中，加同體積蒸餾水， 再以0.1molL -1 Na0H調(diào)至草綠色即可。pH比色卡用此混合指示劑制作。（二）電位測(cè)定法1 、方法原理：以電位法測(cè)定土壤懸液pH通用pH玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極。此二電極插入待測(cè)

4、液時(shí)構(gòu)成一電池反應(yīng)，其間產(chǎn)生一電位差，因參比電極的電位是固定的，故此電位差之大小取決于待測(cè)液的H+離子活度或其負(fù)對(duì)數(shù)pHo因此可用電位計(jì)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)。再換算成pH, 般用酸度計(jì)可直接測(cè)讀pHo2、操作步驟：稱取通過 1mm篩孔的風(fēng)干土 10克兩份，各放在50ml的燒杯中，一份加 無CQ蒸餾水，另一份加 1molL-1 KCl溶液各25ml（此時(shí)土水比為1 : 2.5，含有機(jī)質(zhì)的土壤改 為1:5），間歇攪拌或搖動(dòng) 30分鐘，放置30分鐘后用酸度計(jì)測(cè)定。附：PHS-3C型酸度計(jì)使用說明（一）準(zhǔn)備工作把儀器電源線插入 220V交流電源，玻璃電極和甘汞電極安裝在電極架上的電極夾中， 將甘汞電極的引線連接

5、在后面的參比接線柱上。安裝電極時(shí)玻璃電極球泡必須比甘汞電極陶瓷芯端稍高一些，以防止球泡碰壞。甘汞電極在使用時(shí)應(yīng)把上部的小橡皮塞及下端橡皮套除 下，在不用時(shí)仍用橡皮套將下端套住。在玻璃電極插頭沒有插入儀器的狀態(tài)下，接通儀器后面的電源開關(guān)，讓儀器通電預(yù)熱30分鐘。將儀器面板上的按鍵開關(guān)置于mv位置，調(diào)節(jié)后面板的“零點(diǎn)”電位器使讀數(shù)為土0之間。(二) 測(cè)量電極電位1、按準(zhǔn)備工作所述對(duì)儀器調(diào)零。2、接入電極。插入玻璃電極插頭時(shí)，同時(shí)將電極插座外套向前按，插入后放開外套。 插頭拉不出表示已插好。拔出插頭時(shí)，只要將插座外套向前按動(dòng)，插頭即能自行跳出。3、用蒸餾水清洗電極并用濾紙吸干。4、電極浸在被測(cè)溶液中

6、，儀器的穩(wěn)定讀數(shù)即為電極電位( mv值)。(三) 儀器標(biāo)定在測(cè)量溶液pH值之前必須先對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定。一般在正常連續(xù)使用時(shí)，每天標(biāo)定一次 已能達(dá)到要求。但當(dāng)被測(cè)定溶液有可能損害電極球泡的水化層或?qū)y(cè)定結(jié)果有疑問時(shí)應(yīng)重新 進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定分"一點(diǎn)”標(biāo)定和“二點(diǎn)”標(biāo)定二種。標(biāo)定進(jìn)行前應(yīng)先對(duì)儀器調(diào)零。標(biāo)定完成后， 儀器的“斜率”及“定位”調(diào)節(jié)器不應(yīng)再有變動(dòng)。1、一點(diǎn)標(biāo)定方法(1) 、插入電極插頭，按下選擇開關(guān)按鍵使之處于pH位，“斜率”旋鈕放在100%處或已知電極斜率的相應(yīng)位置。(2) 、選擇一與待測(cè)溶液 pH值比較接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。將電極用蒸餾水清洗并吸干后浸入標(biāo)準(zhǔn)溶液中，調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償器使

7、其指示與標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度相符。搖動(dòng)燒杯使溶液均勻。(3) 、調(diào)節(jié)“定位”調(diào)節(jié)器使儀器讀數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)溶液在當(dāng)時(shí)溫度時(shí)的pH值。2、二點(diǎn)標(biāo)定方法(1 )、插入電極插頭，按下選擇開關(guān)按鍵使之處于pH位，“斜率”旋鈕放在 100%處。(2)、選擇二種標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)量溶液溫度并查出這二種溶液與溫度對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)pH值(假定為pHS和pHS、。將溫度補(bǔ)償器放在溶液溫度相應(yīng)位置。將電極用蒸餾水清洗并吸干后浸 入第一種標(biāo)準(zhǔn)溶液中，穩(wěn)定后的儀器讀數(shù)為pH。(3、再將電極用蒸餾水清洗并吸干后浸入第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液中，儀器讀數(shù)為pH。計(jì)算S= ( pH-pH2) / (pHS-pHS) X 100%然后將“斜率”旋鈕調(diào)到計(jì)算出來的

8、 S值相對(duì)應(yīng)位 置，再調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器讀數(shù)為第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液的pHS值。(4、再將電極浸入第一種標(biāo)準(zhǔn)溶液，如果儀器顯示值與pHS相符則標(biāo)定完成。如果不符，則分別將電極依次再浸入這二種溶液中，在比較接近pH7的溶液中時(shí)“定位”，在另一溶液中時(shí)調(diào)“斜率”，直至二種溶液都能相符為止。(四) 測(cè)量pH值1、 已經(jīng)標(biāo)定過的儀器即可用來測(cè)量被測(cè)溶液的pH值，測(cè)量時(shí)“定位”及“斜率”調(diào) 節(jié)器應(yīng)保持不變，“溫度補(bǔ)償”旋鈕應(yīng)指示在溶液溫度位置。2、將清洗過的電極浸入被測(cè)溶液，搖動(dòng)燒杯使溶液均勻，穩(wěn)定后的儀器讀數(shù)即為該溶 液的pH值。3、注意事項(xiàng)(1、土水比的影響：一般土壤懸液愈稀，測(cè)得的pH愈高，尤以堿性土的稀

9、釋效應(yīng)較大。 為了便于比較，測(cè)定 pH的土水比應(yīng)當(dāng)固定。經(jīng)試驗(yàn)，采用 1:1的土水比，堿性土和酸性土 均能得到較好的結(jié)果，酸性土采用1:5和1:1的土水比所測(cè)得的結(jié)果基本相似，故建議堿性土采用1 : 1或1 : 2.5 土水比進(jìn)行測(cè)定。(2) 蒸餾水中CC2會(huì)使測(cè)得的土壤pH偏低，故應(yīng)盡量除去，以避免其干擾。(3、待測(cè)土樣不宜磨得過細(xì)，宜用通過1mm篩孔的土樣測(cè)定。玻璃電極不測(cè)油液，在使用前應(yīng)在0.1molL-1 NaC1溶液或蒸餾水中浸泡 24小時(shí)以上。(5)甘汞電極一般為 KCl飽和溶液灌注，如果發(fā)現(xiàn)電極內(nèi)已無KCl結(jié)晶，應(yīng)從側(cè)面投入一些KCl結(jié)晶體，以保持溶液的飽和狀態(tài)。不使用時(shí)，電極可

10、放在KCl飽和溶液或紙盒中保 存。4、試劑配制（1）1molL-1 KCI溶液：稱取74.6克KCI溶于400ml蒸餾水中，用10% KOH或 KCI溶液調(diào) 節(jié) pH 至 5.5 6.0 ，而后稀釋至 1 升。（2） 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液PH4.03 緩沖溶液：苯二甲酸氫鉀在105C烘2 3小時(shí)后，稱取10.21克，用蒸餾水溶解稀釋至 l 升。PH6.86 緩沖溶液：稱取在 105C烘23小時(shí)的 KHPO 4.539克或NHPQ。2HO 5.938 克，溶解于蒸餾水中定容至 1 升。二、土壤交換性酸的測(cè)定 （氯化鉀交換中和滴定法 ） 土壤交換性酸指土壤膠體表面吸附的交換性氫、 鋁離子總量， 屬于潛在酸

11、而與溶液中氫 離子（活性酸）處于動(dòng)態(tài)平衡， 是土壤酸度的容量指標(biāo)之一。 土壤交換性酸控制著活性酸， 因 而決定著土壤的 pH;同時(shí)過量的交換性鋁對(duì)大多數(shù)植物和有益微生物均有一定的抑制或毒 害作用（一）方法原理在非石灰性土和酸性土中， 土壤膠體吸附有一部分氫、 鋁離子， 當(dāng)以 KCl 溶液淋洗土壤 時(shí)，這些氫、 鋁離子便被鉀離子交換而進(jìn)入溶液。 此時(shí)不僅氫離子使溶液呈酸性， 而且由于 鋁離子的水解，也增加了溶液的酸性。當(dāng)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定淋洗液時(shí)，所得結(jié)果（滴 定度）為交換性酸（交換性氫、鋁離子）總量。另外在淋洗液中加入足量NaF,使鋁離子形成絡(luò)合離子，從而防止其水解，反應(yīng)如下：AlCl

12、3+6NaFa3A1F5+3NaCl然后再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，即得交換性氫離子量。由兩次滴定之差計(jì)算出交換性鋁 離子量。（ 二）操作步驟1 、稱取通過0.25mm篩孔的風(fēng)干土樣，重量相當(dāng)于4克烘干土，置于100ml三角瓶中。加1molL-1 KCl溶液約20ml，振蕩后濾入100ml容量瓶中。2、 同上多次地用1molL-1 KCl溶液浸提土樣，浸提液過濾于容量瓶中。每次加入KCl浸提液必須待漏斗中的濾液濾干后再進(jìn)行。當(dāng)濾液接近容量瓶刻度時(shí),停止過濾,取下用KCl定容搖勻。3、吸取25m1濾液于100m1三角瓶中，煮沸5分鐘以除去CO,加酚酞指示劑2滴，趁 熱用0.02molL -1的Na

13、OH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液顯粉紅色即為終點(diǎn)。 記下NaOH溶液的用量（VJ , 據(jù)此計(jì)算交換性酸總量。4 、另取一份25m1濾液，煮沸5分鐘，加1ml3.5 % NaF溶液，冷卻后，加酚酞指示劑2-1滴，用0.02molL - Na0H溶液滴定至終點(diǎn)，記下 Na0H溶液的用量（V2），據(jù)此計(jì)算交換性氫離 子量。（ 三 ） 結(jié)果計(jì)算V1 x CX分取倍數(shù)1 、土壤交換性酸總量 （Cmol/kg） =x 100土樣重（克）M x Cx分取倍數(shù)2 、土壤交換性氫 （Cmol/kg） =x 100烘干土樣重（克）3、土壤交換性鋁（Cmol/kg）=交換性酸總量一交換性氫式中：Vi 滴定交換性酸總量消耗的

14、 NaOH毫升數(shù)V2 滴定交換性氫消耗的 NaOH毫升數(shù)CNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分取倍數(shù) 100m1/25m1=4（四）試劑配制1 、0.02molL-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液：取 100ml ImolL-1 NaOH溶液，加蒸餾水稀釋至 5升，準(zhǔn) 確濃度以苯二甲酸氫鉀標(biāo)定。-12 、 1 molL-1 KCl 溶液：配制同前。3 、3.5 % NaF溶液：稱NaF（化學(xué)純）3.5克，溶于100ml蒸餾水中，貯存于涂蠟的試劑 瓶中。4 、 1%酚酞指示劑：稱 1克酚酞溶于 100ml 95%的酒精。三、土壤水解性酸的測(cè)定 （醋酸鈉水解 中和滴定法 ） 水解性酸也是土壤酸度的容量因素， 它代表鹽基不

15、飽和土壤的總酸度， 包括活性酸、 交 換性酸和水解性酸三部份的總和。 土壤水解性酸加交換性鹽基， 接近于陽離子交換量， 因而 可用來估算土壤的陽離子交換量和鹽基飽和度。 土壤水解性酸也是計(jì)算石灰施用量的重要參 數(shù)之一。（ 一） 方法原理用 1molL-1 醋酸鈉 （pH8.3） 浸提土壤， 不僅能交換出土壤的交換性氫、 鋁離子， 而且由于 醋酸鈉水解產(chǎn)生 NaOH的鈉離子，能取代出有機(jī)質(zhì)較難解離的某些官能團(tuán)上的氫離子，即可 水解成酸。（ 二 ） 操作步驟1 、稱取通過1mm篩孔風(fēng)干土樣，重量相當(dāng)于5.00克烘干土，放在100ml三角瓶中，加 1molL-1CHCOON約20ml，振蕩后濾入 1

16、00ml容量瓶中。2、 同上多次地加 1molL-1 醋酸鈉溶液浸提土樣，浸提液濾入100ml 容量瓶中，每次加入CHCOON浸提液必須待漏斗中的濾液濾干后再進(jìn)行，直至濾液接近刻度，用1molL-1醋酸鈉溶液定容搖勻。3、 吸取濾液50.00ml于250ml三角瓶中，加酚酞批示劑 2滴，用0.02molL-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn) 溶液滴定至明顯的粉紅色，記下NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（V）。注：滴定時(shí)濾液不能加熱，否則醋酸鈉強(qiáng)烈分解，醋酸蒸發(fā)呈較強(qiáng)堿性，造成很大的誤 差。（ 三）結(jié)果計(jì)算Vx CX分取倍數(shù)水解性酸度（Cmol/kg ）=x 100烘干土樣重（克）式中：VNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的毫升數(shù)；CNa0H 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。如果已有土壤陽離子交換量和交換性鹽基總量的數(shù)據(jù)，水解性酸度也可以用計(jì)算求得。 水解性酸度=陽離子交換量一交換性鹽基總