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盐碱地阳离子交换量范围

发布时间:2022-03-07 20:55:52

① 土壤阳离子交换量的检出限是多大

根据我国最新的土壤环境质量标准(GB
15618-1995),并为对土壤阳离子交换量做出限检。版
但通常来说权土壤中有机胶体(腐殖质)的CEC(cmol(+)/kg)最大,含量在200~500范围内波动。蛭石为100~150;蒙脱石矿物为主的土壤CEC为70~95;伊利石矿物为主的土壤CEC为10~40;高岭石矿物为主的土壤CEC为3~15;半倍氧化物为主的土壤CEC为2~4
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② 土壤化学指标

一、土壤酸碱度(pH值)

土壤酸碱度对土壤肥力及植物生长影响很大,我国西北、北方不少土壤pH值大,南方红壤pH值小。因此可以种植和土壤酸碱度相适应的作物和植物。如红壤地区可种植喜酸的茶树,而苜蓿的抗碱能力强等。土壤酸碱度对养分的有效性影响也很大,如中性土壤中磷的有效性大;碱性土壤中微量元素(锰、铜、锌等)有效性差。在农业生产中应该注意土壤的酸碱度,积极采取措施,加以调节。

1.电位法

土壤实验室基本上都采用电位法测定土壤pH值,电位法有准确、快速、方便等优点。其基本原理是:用pH计测定土壤悬浊液的pH值时,由于玻璃电极内外溶液H离子活度的不同产生电位差。

2.比色法

取土壤少许(约黄豆大),弄碎后放在白磁盘中,滴入土壤混合指示剂数滴,到土壤全部湿润,并有少量剩余。震荡磁盘,使指示剂与土壤充分作用,静置1min,和标准比色卡比色,即得出土壤的酸碱度。

3.原位酸碱度传感器法

土壤原位pH测定仪可直接埋入土壤测试,直接读数,非常方便,在指导农业科研及农业生产中起到了非常重要的作用。

二、土壤氧化还原电位(Eh)

土壤氧化还原电位是以电位反映土壤溶液中氧化还原状况的一项指标,用Eh表示,单位为mV。

土壤氧化还原电位的高低,取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质的相对浓度,一般采用铂电极和饱和甘汞电极电位差法进行测定。影响土壤氧化还原电位的主要因素有:①土壤通气性;②土壤水分状况;③植物根系的代谢作用;④土壤中易分解的有机质含量。

旱地土壤的正常Eh为200~750mV,若Eh﹥750mV,则土壤完全处于氧化状态,有机质消耗过快,有些养料由此丧失有效性,应灌水适当降低Eh。若Eh﹤200mV,则表明土壤水分过多,通气不良,应排水或松土以提高其Eh值。

水田土壤Eh变动较大,在淹水期间Eh值可低至-150mV,甚至更低;在排水晒田期间,土壤通气性改善,Eh值可增至500mV以上。一般地说,稻田适宜的Eh值在200~400mV之间,若Eh经常在180mV以下或低于100mV,则水稻分蘖或生长发育受阻。若长期处于-100mV以下,水稻会严重受害甚至死亡,此时应及时排水晒田以提高其Eh值。

1.二电极法

测定氧化还原电位的常用方法是铂电极直接测定法,方法是基于铂电极本身难以腐蚀、溶解,可作为一种电子传导体。当铂电极与介质(土壤、水)接触时,土壤或水中的可溶性氧化剂或还原剂,将从铂电极上接受电子或给予电子,直至在铂电极上建立起一个平衡电位,即该体系的氧化还原电位。由于单个电极电位是无法测得的,故须与另一个电极电位固定的参比电极(饱和甘汞电极)构成电池,用电位计测量电池电动势,然后计算出铂电极上建立的平衡电位,即氧化还原电位Eh值。

2.去极化测定仪法

对复杂的介质,可采用去极化法测定氧化还原电位。可以在较短时间内得到较为精确的结果,用去极化法测得的平衡Eh值,与直接电位法平衡48h后测得的稳定Eh值,差数一般﹤10mV。所以去极化法能缩短测定时间,并有较高的测定精度。

将铂电极接到极化电压的正端(极化电压为600mV或750mV),以银-氯化银电极作为辅助电极,接到电源的负端,阳极极化10 s以上(自由选择)。接着切断极化电源,进行去极,时间在20 s以上(视极化曲线而定),在去极化后监测铂电极的电位(对甘汞电极),对于大多数的测试样品,电极电位E(mV)和去极化时间的对数log t间存在直线关系。以相同的方法进行阴极极化和随后的去极化和监测电位。阳极去极化曲线与阴极去极化曲线的延长线的交点相当于平衡电位。

三、土壤阳离子交换量(CEC)

CEC的大小,基本上代表了土壤可能保持的养分数量,即保肥性的高低。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。

1.乙酸铵交换法

适用于酸性与中性土壤阳离子交换量的测定。原理:用1mol/L乙酸铵溶液(pH7.0)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,用定氮蒸馏方法进行蒸馏,蒸馏出的氨用硼酸溶液吸收,然后用盐酸标准溶液滴定,根据铵离子的量计算土壤阳离子交换量。

2.EDTA——铵盐法

铵盐法不仅适用于中性、酸性土壤,并且适用于石灰性土壤阳离子交换量的测定。采用0.005mol/L EDTA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),这种交换配合剂可以与2价钙离子、镁离子和3价铁离子、铝离子进行交换,并在瞬间即形成电离度极小而稳定性较大的配合物,不会破坏土壤胶体,加快了2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1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。

3.氯化钡-硫酸强迫交换法

土壤中存在的各种阳离子可被氯化钡(BaCl2)水溶液中的阳离子(Ba2+)等价交换。土壤用BaCl2溶液处理,使之和Ba2+饱和,洗去剩余的BaCl2溶液后,再用强电解质硫酸溶液把交换到土壤中的Ba2+交换下来,由于形成了硫酸钡(BaSO4)沉淀,而且氢离子(H)的交换吸附能力很强,使交换反应基本趋于完全。这样可以通过计算消耗硫酸的量,计算出阳离子交换量。

四、土壤碱化度(ESP)

土壤的碱化度是用Na的饱和度来表示,它是指土壤胶体上吸附的交换性Na占阳离子交换量的百分率。当碱化度达到一定程度时,土壤的理化性质会发生一系列的变化,土壤呈极强的碱性反应pH﹥8.5甚至超过10.0,且土粒分散、湿时泥泞、不透气、不透水、干时硬结、耕性极差,土壤理化性质所发生的这一系列变化称为碱化作用。碱化度是盐碱土分类、利用、改良的重要指标。一般把碱化度﹥20%定为碱土,5%~20%定为碱化土(15%~20%为强碱化土,10%~15%为中度碱化土,5%~10%为轻度碱化土)。

计算公式:

碱化度=(交换性钠/阳离子交换量)× 100%

式中:交换性钠[cmol(Na)/kg]用乙酸铵-氢氧化钠铵交换-火焰光度法测得;阳离子交换量[cmol(+)/kg]用氯化铵-乙酸铵交换法测得。

五、土壤水溶性全盐量(易溶盐)

土壤水溶性盐是盐碱土的一个重要属性,是限制作物生长的障碍因素。我国的盐碱土分布广,面积大,类型多。在干旱、半干旱地区盐渍化土壤,以水溶性的氯化物和硫酸盐为主。滨海地区由于受海水浸渍,生成滨海盐土,所含盐分以氯化物为主。在我国南方(福建、广东、广西等省区)沿海还分布着一种反酸盐土。盐土中含有大量水溶性盐类,影响作物生长,同一浓度的不同盐分危害作物的程度也不一样。盐分中以碳酸钠的危害最大,增加土壤碱度和恶化土壤物理性质,使作物受害。其次是氯化物,氯化物又以MgCl2的毒害作用较大,另外,氯离子和钠离子的作用也不一样。

土壤(及地下水)中水溶性盐的分析,是研究盐渍土盐分动态的重要方法之一,对于了解盐分对种子发芽和作物生长的影响以及拟订改良措施都是十分必要的。

1.电导法

土壤中的水溶性盐是强电介质,其水溶液具有导电作用,导电能力的强弱可用电导率表示。在一定浓度范围内,溶液的含盐量与电导率呈正相关,含盐量愈高,溶液的渗透压愈大,电导率也愈大。土壤水浸出液的电导率用电导仪测定,直接用电导率数值表示土壤的含盐量。

2.质量法

吸取一定量的土壤浸出液放在瓷蒸发皿中,在水浴上蒸干,用过氧化氢(H2O2)氧化有机质,然后在105~110℃烘箱中烘干,称重,即得烘干残渣质量。

六、土壤养分元素

土壤养分元素是指由土壤提供的植物生长所必需的营养元素,能被植物直接或者转化后吸收。土壤养分可大致分为大量元素、中量元素和微量元素,包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、钼(Mo)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)和氯(Cl)等13种。在自然土壤中,土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质,其次是大气降水、坡渗水和地下水。在耕作土壤中,还来源于施肥和灌溉。

根据在土壤中存在的化学形态,土壤养分的形态分为:①水溶态养分,土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物;②代换态养分,水溶态养分的来源之一;③矿物态养分,大多数是难溶性养分,有少量是弱酸溶性的(对植物有效);④有机态养分,矿质化过程的难易强度不同。

根据植物对营养元素吸收利用的难易程度,土壤养分又分为速效性养分和迟效性养分。一般来说,速效养分仅占很少部分,不足全量的1%。应该注意的是速效养分和迟效养分的划分是相对的,两者是处于动态平衡之中。

土壤养分的总储量中,有很小一部分能为当季作物根系迅速吸收同化的养分,称速效性养分;其余绝大部分必须经过生物的或化学的转化作用方能为植物所吸收的养分,称迟效性养分。一般而言,土壤有效养分含量约占土壤养分总储量的百分之几至千分之几或更少。故在农业生产中,作物经常出现因某些有效养分供应不足而发生缺素症的现象。

1.全氮测定法

(1)开氏定氮法。土壤、植株和其他有机体中全氮的测定通常都采用开氏消煮法,用硫酸钾-硫酸铜-硒粉做加速剂。此法虽然消煮时间长,但控制好加速剂的用量,不易导致氮素损失,消化程度容易掌握,测定结果稳定,准确度较高,适用于常规分析。

土壤中的含氮有机化合物在加速剂的参与下,经浓硫酸消煮分解,有机氮转化为铵态氮,碱化后把氨蒸馏出来,用硼酸吸收,标准酸滴定,求出全氮含量。硫酸钾起提高硫酸溶液沸点的作用,硫酸铜起催化剂作用,加速有机氮的转化,硒粉是一种高效催化剂,用量不宜过多,否则会引起氮素损失。

(2)半微量开氏法。样品在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮时,各种含氮有机化合物,经过复杂的高温分解反应,转化为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以标准酸溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括全部硝态氮)。

包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化为铵态氮。

2.全磷硫酸-高氯酸消煮测定法

在高温条件下,土壤中含磷矿物及有机磷化合物与高沸点的硫酸和强氧化剂高氯酸作用,使之完全分解,全部转化为正磷酸盐而进入溶液,然后用钼锑抗比色法测定。

3.全钾测定法

土壤中的有机物先用硝酸和高氯酸加热氧化,然后用氢氟酸分解硅酸盐等矿物,硅与氟形成四氟化硅逸去。继续加热至剩余的酸被赶尽,使矿质元素变成金属氧化物或盐类。用盐酸溶液溶解残渣,使钾转变为钾离子。经适当稀释后用火焰光度法或原子吸收分光光度法测定溶液中的钾离子浓度,再换算为土壤全钾含量。

4.碱解氮测定法

土壤水解性氮或称碱解氮包括无机态氮(铵态氮、硝态氮)及易水解的有机态氮(氨基酸、酰铵和易水解蛋白质)。用碱液处理土壤时,易水解的有机氮及铵态氮转化为氨,硝态氮则先经硫酸亚铁转化为铵。以硼酸吸收氨,再用标准酸滴定,计算水解性氮含量。

5.速效磷测定法

(1)碳酸氢钠法。石灰性土壤由于存在大量的游离碳酸钙,不能用酸溶液来提取速效磷,可用碳酸盐的碱溶液。由于碳酸根的同离子效应,碳酸盐的碱溶液降低了碳酸钙的溶解度,也就降低了溶液中钙的浓度,这样就有利于磷酸钙盐的提取。同时由于碳酸盐的碱溶液也降低了铝和铁离子的活性,有利于磷酸铝和磷酸铁的提取。此外,碳酸氢钠碱溶液中存在着OH-

等阴离子有利于吸附态磷的交换,因此,碳酸氢钠不仅适用于石灰性土壤,也适用于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待测液用钼锑抗混合显色剂在常温下进行还原,使黄色的锑磷钼杂多酸还原成为磷钼蓝进行比色。

(2)钼锑抗比色法。酸性土壤中的磷主要是以Fe—P、Al—P的形态存在,利用氟离子在酸性溶液中有配合Fe3+,Al3+的能力,可使这类土壤中比较活性的磷酸铁铝盐被陆续活化释放,同时由于H的作用,也能溶解出部分活性较大的Ca—P,然后用钼锑抗比色法进行测定。

6.速效钾测定法

用1mol/L NH4OAc浸提土壤,可将胶体表面吸附的钾离子全部浸提出来,而与黏土矿物晶格固定的钾截然分开。

7.有机质重铬酸钾容量测定法

在加热的条件下,用过量的重铬酸钾-硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液,来氧化土壤有机质中的碳,

等被还原成Cr+3,剩余的重铬酸钾(K2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO4)标准溶液滴定,根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量,再乘以常数1.724,即为土壤有机质量。

七、土壤重金属

土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调,镉、汞等元素在作物子实中富集系数较高,即使超过食品卫生标准,也不影响作物生长、发育和产量,此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不为微生物降解,通过食物链进入人体后,潜在危害极大,应特别注意防止重金属对土壤的污染。一些矿山在开采中尚未建立石排场和尾矿库,废石和尾矿随意堆放,致使尾矿中富含难降解的重金属进入土壤,加之矿石加工后余下的金属废渣随雨水进入地下水系统,造成严重的土壤重金属污染。

1.原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素,是由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,通过测定辐射光强度减弱的程度,求出供试品中待测元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律,通常借比较对照品溶液和供试品溶液的吸光度,求得供试品中待测元素的含量。所用仪器为原子吸收分光光度计,它由光源、原子化器、单色器、背景校正系统、自动进样系统和检测系统等组成。

2.X射线荧光光谱(XRF)法

XRF法是介于原子发射光谱(AES)和原子吸收光谱(AAS)之间的光谱分析技术。它的基本原理是基态原子(一般蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态,而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。该方法可定量分析测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下发射的荧光强度。原子荧光的波长在紫外、可见光区。气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态,经10~8 s,又跃迁至基态或低能态,同时发射出荧光。若原子荧光的波长与吸收波长相同,称为共振荧光;若不同,则称为非共振荧光。共振荧光强度大,分析中应用最多。在一定条件下,共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比。该法的优点是灵敏度高,谱线简单;在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3~5个数量级,特别是用激光做激发光源时更佳。主要用于金属元素的测定,在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用。

3.电感耦合等离子光谱(ICP)法

高频振荡器发生的高频电流,经过耦合系统连接在位于等离子体发生管上端,铜制内部用水冷却的管状线圈上。石英制成的等离子体发生管内有3个同轴氢气流经通道。冷却气(Ar)通过外部及中间的通道,环绕等离子体起稳定等离子体炬及冷却石英管壁,防止管壁受热熔化的作用。工作气体(Ar)则由中部的石英管道引入,开始工作时启动高压放电装置让工作气体发生电离,被电离的气体经过环绕石英管顶部的高频感应圈时,线圈产生的巨大热能和交变磁场,使电离气体的电子、离子和处于基态的氖原子发生反复猛烈的碰撞,各种粒子的高速运动,导致气体完全电离形成一个类似线圈状的等离子体炬区面,此处温度高达6000~10 000℃。样品经处理制成溶液后,由超雾化装置变成全溶胶由底部导入管内,经轴心的石英管从喷嘴喷入等离子体炬内。样品气溶胶进入等离子体焰时,绝大部分立即分解成激发态的原子、离子状态。当这些激发态的粒子回收到稳定的基态时要放出一定的能量(表现为一定波长的光谱),测定每种元素特有的谱线和强度,和标准溶液相比,就可以知道样品中所含元素的种类和含量。

发射光谱分析方法只要将待测原子处于激发状态,便可同时发射出各自特征谱线同时进行测定。ICP-AES仪器,不论是多道直读还是单道扫描仪器,均可以在同一试样溶液中同时测定大量元素(30~50个,甚至更多)。已有文献报道的分析元素可达78个,即除He,Ne,Ar,Kr,Xe惰性气体外,自然界存在的所有元素,都已有用ICP-AES法测定的报告。

③ 土壤阳离子交换量测定为什么要通入蒸汽同时要电炉加热

土壤全氮的测定 1 适用范围 本方法适用于各类土壤全氮含量的测定. 2 测定原理样品在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮时,各种含氮有机化合物,经过复杂的高温分解反应,转化为铵态氮.碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以酸标准溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括全部硝态氮). 包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化成铵态氮. 3 主要仪器设备 3.1 土壤样品粉碎机; 3.2 玛瑙研钵; 3.3 土壤筛:孔径1.0mm、0.25mm; 3.4 分析天平:感量为0.0001g; 3.5 硬质开氏烧瓶:容积50ml、100ml; 3.6 半微量定氮蒸馏装置; 3.7 半微量测定管:容积10ml、25ml; 3.8 锥形瓶:容积150ml; 3.9 电炉:300W变温电炉. 4 试剂 4.1 硫酸(GB625-77):化学纯; 4.2 硫酸(GB 625-77)或盐酸(GB622-77):分析纯,0.005mol/L硫酸或0.01mol/L盐酸标准溶液; 4.3 氢氧化钠(GB629-81):工业用或化学纯,10 mol/L氢氧化钠溶液; 4.4 硼酸-指示剂混合液; 4.4.1 硼酸(GB628-78):分析纯,2%溶液(W/V); 4.4.2 混合指示剂:0.5g溴甲酚绿(HG3-1220-79)和0.1g甲基红(HG3-958-76)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.使用前,每升硼酸溶液中加20ml混合指示剂,并用稀碱调节至红紫色(pH值约4.5).此液放置时间不宜过长,如在使用过程中pH值有变化,需随时用稀酸或稀碱调节之. 4.5 加速剂:100g硫酸钾(HG3-920-76,化学纯),10g五水合硫酸铜(GB665-78,化学纯),1g硒粉(HG3-926-76)于研钵中研细,必须充分混合均匀. 4.6 高锰酸钾溶液:25g高锰酸钾(GB643-77)溶于500ml.无离子水,贮于棕色瓶中; 4.7 1:1硫酸溶液; 4.8 还原铁粉:磨细通过孔径0.15mm筛; 4.9 辛醇:化学纯. 5 土壤样品的制备将通过孔径2mm筛的土样,在牛皮纸上铺成薄层,划分成多个小方格.用小勺于每个方格中,取等量的土样(总量不得少于20g)于玛瑙研钵中研磨,使之全部通过0.25mm筛,混合均匀后备用. 6 分析步骤 6.1 称样称取通过0.25mm孔径筛的风干土样1.0g(精确到0.0001g,含氮约1mg),同时测定土样水分含量. 6.2 土样消煮 6.2.1 不包括硝态和亚硝态氮的消煮:将土样送入干燥的开氏瓶底部,加少量无离子水(约0.1ml)湿润土样后,加入2g加速剂和5mL浓硫酸,摇匀.将开氏瓶倾斜置于300W变温电炉上,用小火加热,待瓶内反应缓和时(约10~15min),加强火力使消煮的土液保持微沸,加热的部位不超过瓶中的液面,以防瓶壁温度过高而使铵盐受热分解,导致氮素损失.消煮的温度以硫酸蒸气在瓶颈上部1/3处冷凝流回为宜.待消煮液和土粒全部变为灰白稍带绿色后,再继续消煮1h,冷却,待蒸馏.在消煮土样的同时,做两份空白测定,除不加土样,其他操作皆与测定土样时相同. 6.2.2 包括硝态和亚硝态氮的消煮:将土样送入干燥的50ml开氏瓶底部,加1ml高锰酸钾溶液,摇动开氏瓶,缓缓加入2ml 1:1硫酸,不断转动开氏瓶,然后放置5min,再加入1滴辛醇.通过长颈漏斗将0.5g(±0.01g)还原铁粉送入开氏瓶底部,瓶口盖上小漏斗,转动开氏瓶,使铁粉与酸接触,待剧烈反应停止时(约5min),将开氏瓶置于电炉上缓缓加热45min(瓶内土液应保持微沸,以不引起大量水分丢失为宜).停火,待开氏瓶冷却后,通过长颈漏斗加2g加速剂和5ml浓硫酸,摇匀.按6.2.1的步骤,消煮至土液全部变为黄绿色,再继续消煮1h,冷却,待蒸馏.在消煮土样的同时,做两份空白测定. 6.3 氨的蒸馏 6.3.1 蒸馏前先检查蒸馏装置是否漏气,并通过水的馏出液将管道洗净. 6.3.2 待消煮液冷却后,用少量无离子水将消煮液定量地全部转入蒸馏器内,并用水洗涤开氏瓶4~5次(总用水量不超过30~35mL). 于150ml锥形瓶中,加入5ml 2%硼酸-指示剂混合液,放在冷凝管末端,管口置于硼酸液面以下,以免吸收不完全.然后向蒸馏室内缓缓加入20ml 10mol/L氢氧化钠溶液,通入蒸汽蒸馏,待馏出液体积约50ml时,蒸馏完毕.用少量已调节至pH4.5的水洗涤冷凝管的末端. 6.3.3 用0.005mol/L硫酸(或0.01mol/L盐酸)标准溶液滴定馏出液由蓝绿色至刚变为红紫色.记录所用酸标准溶液的体积).空白测定所用酸标准溶液的体积,一般不得超过0.40ml. 7 结果计算土壤全氮(%)=(V-V0)×c×0.014×0.014/m 式中: V——滴定试液时所用酸标准溶液的体积,ml; V0——滴定空白时所用酸标准溶液的体积,ml; c——酸标准溶液的浓度,mol/L; 0.014——氮原子的毫摩尔质量; m——风干土样质量,g. 平行测定结果,用算术平均值表示,保留小数点后三位. 8 精密度平行测定结果的相差:土壤全氮含量(%) 允许绝对相差(%) >0.1 ≤0.005 0.0.06 ≤0.004 <0.6 ≤0.003 9 注释 9.1 试样的粒径,这里采用0.25mm孔径筛,但如果含氮量高,称量

④ 测定膨润土(蒙脱石)阳离子交换容量CEC有什么意义

膨润土(蒙脱石)晶层中的阳离子具有可交换性能,在一定的物理—化学条件下,不仅Ca2+、Mg2+、Na+、K+等可相互交换,而且H+、多核金属阳离子(如羟基铝十三聚体)、有机阳离子(如二甲基双十八烷基氯化铵)也可交换晶层间的阳离子。阳离子交换性是膨润土(蒙脱石)的重要工艺特性,利用这一特性,可进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土、活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。 阳离子交换容量(Cation Exchange Capacity)是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量,简称为CEC。膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据, CEC值愈大表示其带负电量愈大,其水化、膨胀和分散能力愈强;反之,其水化、膨胀和分散能力愈差。如北票市膨润土阳离子交换容量CEC 为66.7mmol/100g,阜新市的膨润土阳离子交换容量CEC 为85.55 mmol/100g,内蒙古优质膨润土阳离子交换容量CEC为115—139 mmol/100g。
研究表明,蒙脱土的片层中间的CEC通常在60-120mmol/100G范围内,这是一个比较适合与聚合物插层形成纳米复合材料的离子交换容量。因为如果无机物的离子交换容量太高,极高的层间库仑力使得无机物片层间作用力过大,不利于大分子链的插入;如果无机物的离子交换容量太低,无机物不能有效地与聚合物相互作用,不足以保证无机物与聚合物基体的相容性,同样不能得到插层纳米复合物材料。适宜的离子交换容量、优良的力学性能使得蒙脱土成为制备PLS纳米复合材料的首选矿物。CEC值和膨润土(蒙脱石)的内表面积与蒙脱石含量呈正相关关系,用阳离子交换容量CEC 为100mmol/100g的膨润土和 用阳离子交换容量CEC 为61mmol/100g的膨润土制备插层纳米复合物材料,尽管层间距相差不大(d001=1.98和1.91nm),但比表面(421.5和127.2m2。g-1)和吸氨量(318.3和80.7mg。g-1)却有较大的差别. 与原料土的比表面(76.0和90.5m2。g-1)及吸氨量(49.2和62.1mg。g-1)相比,分别增加5.5和1.4倍及6.5和1.3倍,比表面和吸氨量的增加倍数有一定的对应关系. 这说明层电荷密度主要影响材料的表面性质. 由于层间距(d001)的变化主要取决于交联剂的大小, 因而不同层电荷密度对于采用同种的交联剂制备材料的层间距影响不大。
测定CEC的方法很多,如定氮蒸镏法、醋酸铵法、氯化铵-醋酸钠法、氯化铵-无水乙醇法、氯化铵-氨水法、氯化钡-硫酸法等。目前,膨润土CEC测定是依据国标JC/T 593—1995(膨润土试验方法)。具体方法如下:
(1)方法提要
用含指示阳离子NH4+的提取剂处理膨润土矿试样,将试样中可交换性阳离子全部置换进入提取液中,并使试样饱和吸附指示阳离子转化成铵基上。将铵基土和提取液分离,测定提取液中的钾、钠、钙及镁等离子,则为相应的交换性阳离子量。
(2)主要试剂和材料
a. 离心机:测量范围为0~400r/min;
b. 磁力搅拌器:测量范围为50~2 400r/min’
c. 钾、钠、钙、镁混合标准溶液〔c(0.01Na+、0.005Ca2+、0.005Mg2+、0.002K+)〕称取0.5004g碳酸钙(基准试剂),0.201 5g氧化镁(基准试剂),0.5844g氯化钠(高纯试剂)和0.1491g氯化钾(高纯试剂)于250mL烧杯中,加水后以少量稀盐酸使之溶解(小心防止跳溅)。加热煮沸赶尽二氧化碳,冷却。将溶液移入1 000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,移于干燥塑料瓶中保存;
d. 交换液:称取28.6g氯化铵置于250mL水中,加入600mL无水乙醇,摇匀,用1+1氨水调节pH为8.2,用水稀释至1L,即为0.5mol/L氯化铵-60%乙醇溶液。
e. EDTA标准溶液〔c(0.01EDTA)〕:取3.72g乙二胺四乙酸二钠,溶解于1 000mL水中。
标定:吸取10mL0.01mol/L氯化钙(基准试剂)标准溶液于100mL烧杯中,用水稀释至40~50mL左右。加入5mL4mol/L氢氧化钠溶液,使pH≈12~13,加少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EDTA溶液滴至纯蓝色为终点。
c1= c2·V3/ V4
式中:
c1——EDTA标准溶液的实际浓度,mol/L;
c2——氯化钙标准溶液的浓度,mol/L;
V3——氯化钙标准溶液的体积,mL;
V4——滴定时消耗EDTA标准溶液的体积,mL。
f. 洗涤液:50%乙醇,95%乙醇。
(3)试验步骤
称取在115~110℃下烘干的试样1.000g,置于100mL离心管中。加入20mL50%乙醇,在磁力搅拌器上搅拌3~5min取下,离心(转速为300r/min左右),弃去管内清液,再在离心管内加入50mL交换液,在磁力搅拌器上搅拌30min后取下,离心,清液收集到100mL容量瓶中。将残渣和离心管内壁用95%乙醇洗涤(约20mL),经搅拌离心后,清液合并于上述100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,待测。残渣弃去。
交换性钙、镁的测定,取上述母液25mL,置于150mL烧杯中,加水稀释至约50mL,加1mL1+1三乙醇胺和3~4mL4mol/L氢氧化钠,再加少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定至纯蓝色,记下读数V5,然手用1+1盐酸中和pH为7,再加氨水-氯化铵缓冲溶液(pH=10),再用0.01mol/LEDTA标准溶液滴至纯蓝色记下读数V6。
交换性钾、钠的测定:取25mL母液于100mL烧杯中,加入2~3滴1+1盐酸,低温蒸干。加入1mL1+1盐酸及15~20mL水,微热溶解可溶性盐,冷却后溶液移入100mL容量瓶中,以水稀释至刻度、摇匀,在火焰光度计上测定钾、钠。标准曲线的绘制:分取0、3、6、9、12、15mL钾、钠、钙、镁混合标准溶液于100mL容量瓶中,加入2mL1+1盐酸,用水稀释至刻度、摇匀。在与试样同一条件下测量钾、钠的读数,并绘制标准曲线(此标准系列分别相当于每100g样中含有0、170、345、520、690、860mg的交换性钠和0、60、120、175、240、295mg的交换性钾。
(4)结果计算
钙、镁的含量按下式计算:
交换性钙g/100g= (40c5V5)/(2.5m3)
交换性镁g/100g=[ 24c5(V6-V5)]/ (2.5m3)
式中:
c5—EDTA标准溶液的实际摩尔浓度mol/L;
V6、V5—滴定时耗用EDTA标准溶液的毫升数,mL;
m3——试样质量,g。
钾、钠的含量按(10)式计算:
交换性钾(g/100g)= Kmg /(2.5m3)
交换性钠(g/100g)= Namg/(2.5m3)
式中:
Kmg,Namg—由标准曲线上查得的钾钠的毫克数;
m3——试样质量,g。

⑤ 土壤阳离子交换量的检出限是多大

根据我来国最新的土壤环境质量标源准(GB 15618-1995),并为对土壤阳离子交换量做出限检。
但通常来说土壤中有机胶体(腐殖质)的CEC(cmol(+)/kg)最大,含量在200~500范围内波动。蛭石为100~150;蒙脱石矿物为主的土壤CEC为70~95;伊利石矿物为主的土壤CEC为10~40;高岭石矿物为主的土壤CEC为3~15;半倍氧化物为主的土壤CEC为2~4
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⑥ 阳离子交换量在土壤地理学中如何定义的,它后面的单位:CEC7是什么意思

土壤是地球岩石最表层经亿万年风化和生物活动所形成的物质。迄今为止,绝大多数作物都是在土壤上栽培。土壤是生物圈、岩石圈、大气圈和水圈的交汇点。普通人常常认为土壤只是固体。其实,土壤由固体颗粒、土壤溶液和土壤空气三部分组成。土壤由固体颗粒构成有大小孔隙的土壤结构,土壤水分(溶液)占据土壤的中小孔隙,土壤空气占据土壤大孔隙。

土壤固体大颗粒称为砂粒,中等粒径的颗粒称为粉粒,细小颗粒称为粘粒。根据三种土粒含量不同,将土壤分为12类,其中较为典型的有三种:砂粒含量特别多的是砂土;粘粒含量特别多的是粘土;而砂粒、粉粒、粘粒三者比例相等的是壤土。壤土的土壤耕性最好,土壤水气比例最易达到理想范围,土壤温度状况也较易保持和调整,也就是说,壤土的土壤物理性质最理想。砂土往往气多水少,温度易偏高。粘土则水多气少,温度易偏低,紧实粘重。

土壤水气比例对土壤氧化还原电位有影响。土壤氧化还原电位影响土壤中一些微量元素的有效性。水多气少使土壤氧化还原电位降低,铁、锰等离子大多还原为有效态,但也容易从土壤中淋失。

土壤矿质颗粒和有机质颗粒都带负电,对土壤中的阳离子有吸附性。土壤粘粒所能吸附的盐基阳离子总量称为阳离子交换量,土壤粘粒上吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子不断进行交换,达成动态平衡。施肥或通过其它途径进入土壤溶液的养分阳离子大多先被土壤粘粒吸附,待植物根系吸收利用掉溶液中的养分阳离子时,被吸附的交换性阳离子再逐渐解吸释放进入土壤溶液,补充被吸收的部分。养分由土壤到植物的机理当然比这样简单的描述要复杂得多。

阳离子交换量中钙、镁、钾、钠四种碱性离子所占阳离子交换量的百分比叫做盐基饱和度。做盐基饱和度较高的土壤肥力较高,土壤pH值也较高。

土壤pH值包括土壤活性酸度和潜在酸度。土壤活性酸度土壤溶液中表观的H+活度,而潜在酸度与阳离子交换量(又称土壤缓冲能力)有关。

现在越来越强调土壤管理的重要性。土壤管理主要涉及对土壤物理性质的保护,同时兼顾土壤化学性质,与土壤耕性、土壤肥力和防止土壤侵蚀有关。

⑦ 盐碱地栽植土壤理化性质检测应包括哪些内容

需要测定:pH、有机质、全氮、总磷、总钾、速效氮、速效磷、速效钾、土壤质地(颗粒组成)、容重、含水量等。某些中微量元素,Mo、Si、Fe、Zb等。
此外,还需要加测全盐量,Na、K、Ca、Mg含量,阳离子交换量(CEC)等。微生物指标,看你的实验处理而定,并不是必测。

⑧ 盐碱地种稻的主要障碍因素是什么

(1)土壤pH高,盐碱性强,有毒盐类多。有的盐碱土壤中,含盐种类多达12种,其中7种对作物有不同程度的危害。这些盐类在土壤溶液中有不同的溶解度,其形成的水溶性盐在根际含量如不超过万分之几到十万分之几,对水稻是无害的,而且是水稻所需要的营养。但它的浓度超过水稻耐盐极限时,则会产生危害。其中毒害最大的是苏打,一般含量超过0.005%即产生毒害。苏打碱性较强,pH可达8~10,可溶性盐分多,妨碍稻株吸收水分,重者可形成反渗透使水分倒流,导致生理缺水,出现萎蔫现象。苏打碱土中的碳酸钠和碳酸氢钠有时转化为氢氧化钠,降低土壤养分的有效性,使水稻不能吸收,危害性更大。强碱性也可直接危害稻株,腐蚀破坏细胞组织,重者枯死。
(2)代换性钠含量高。苏打盐碱型水稻土在1米土层内碱化度(土壤代换性钠占阳离子交换量的百分比)多在10%~60%之间。碱化度越高,钙素变为无效状态的越多。水稻吸钙不足,相反吸收了过多的钠会危害稻株。钠是强分散剂,能使土壤在淹水条件下高度分散,通透性变坏,阻碍根系的正常生长发育。因此,千方百计地将碱化度降低到10%以下,改善苏打盐碱型水稻土的物理性状,是水稻高产的重要因素。
(3)土壤易内涝。盐碱地区多处在洼地,因此排水不畅,易产生涝害。涝害有两种形式:一是高地地表径流集中在低洼地,造成地表涝灾;二是由于地下水位高造成土壤内涝。因此,不仅土温降低,还加重盐碱危害。盐碱和涝害的症状表现最明显的是新根及根端生长点的细胞先遭受破坏,而后遍及全根,使根系失去生机,植株生长缓慢,叶尖枯黄卷缩,基部叶片枯死,最后心叶枯死。

⑨ 土壤阳离子交换量.盐基饱和度与土壤酸碱有何关系

一、土壤酸碱性对植物的影响
1、大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长,但各种植物有自己适宜的pH。
喜酸植物:杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰;
喜钙植物:紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等;
喜盐碱植物:柽柳、沙枣、枸杞等。

2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关:
1)地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱;
2)有些病害只在一定的pH值范围内发作,如悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。
3、土壤活性铝:土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子,它是一个重要的生态因子,对自然植被的分布、生长和演替有重大影响;
在强酸性土壤中含铝多,生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝(帚石兰、茶树);但对于一些植物来说,如三叶草、紫花苜蓿,铝是有毒性的,土壤中富铝时生长受抑制;研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。
二、土壤酸碱性对养分有效性的影响
1、在正常范围内,植物对土壤酸碱性敏感的原因,是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度,影响各种元素对植物的有效性;
2、土壤酸碱性对营养元素有效性的影响:
(1)氮在6~8时有效性较高,是由于在小于6时,固氮菌活动降低,而大于8时,硝化作用受到抑制;
(2)磷在6.5~7.5时有效性较高,由于在小于6.5时,易形成磷酸铁、磷酸铝,有效性降低,在高于7.5时,则易形成磷酸二氢钙;

无机磷的固定
(3)酸性土壤的淋溶作用强烈,钾、钙、镁容易流失,导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时,土壤钠离子增加,钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀,因此钙、镁的有效性在pH6-8时最好;
(4)铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;钼酸盐不溶于酸而溶于碱,在酸性土壤中易缺乏;硼酸盐在pH5-7.5时有效性较好。

三、土壤酸碱性的改良
1、土壤酸性土改良
经常使用石灰。达到中和活性酸、潜性酸、改良土壤结构的目的。
沿海地区使用含钙的贝壳灰。也可用紫色页岩粉、粉煤灰、草木灰等。
石灰施用量
生石灰需要量(g/m2 )=阳离子代换量*(1—盐基饱和度)*土壤重量*28*1/1000
2、中性和石灰性土壤的人工酸化
露地花卉可用硫磺粉(50g/平方米)或硫酸亚铁(150克/平方米),可降低0.5——1个pH单位。也可用矾肥水浇制。
3、碱性土壤
施用石膏,还可用磷石膏、硫酸亚铁、硫磺粉、酸性风化煤。来自 :www..com

⑩ 土壤阳离子交换量的检出限是多大

土壤中有机胶体(腐殖质)的CEC(cmol(+)/kg)最大,含量在200~500范围内波动。

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