HJ 649-2013 土壤可交換酸度的測定 KCl提取-滴定法

適用范圍
本標準規定了測定土壤中可交換酸度的KCl提取-滴定法。
本標準適用于酸性土壤中可交換酸度的測定。
當取5.00g試樣提取定容至250ml時，方法檢出限為0.10mmol/kg，方法測定下限為0.40mmoL/kg。

術語和定義
可交換酸度  exchangeable acidity
用中性鹽溶液提取土壤，將土壤膠體上吸附的氫離子和鋁離子交換下來，使之進入溶液，然后用氫氧化鈉標準溶液滴定，滴定結果稱為可交換酸度。

方法原理
提取原理: 用適量KCl溶液反復淋洗土壤樣品，使得土壤膠體上可交換鋁和可交換氫被鉀離子交換，形成氫離子和三價鋁離子進入溶液，其交換過程用下式表示:

可交換酸度的測定: 提取完樣品后，取一部分土壤淋洗液，用氫氧化鈉標準溶液直接滴定，所得結果為可交換酸度。
可交換鋁的測定: 提取完樣品后，另取一部分土壤提取液，加入適量氟化鈉溶液，使氟離子與鋁離子形成絡合物，Al³⁺被充分絡合，再用氫氧化鈉標準溶液滴定，所得結果為可交換氫。可交換酸度與可交換氫的差值為可交換鋁。

試劑和材料
除非另有說明， 分析時均使用符合國家標準的分析純試劑， 實驗用水為新鮮煮沸蒸餾水。
新鮮煮沸蒸餾水
將蒸餾水在燒杯中煮沸蒸發(蒸發量10%)，加蓋冷卻后密封備用， 應現用現制。
鹽酸溶液: c(HCl)=1.0mol/L
取83ml濃鹽酸(ρ=1.19g/ml)用水稀釋到1L。
KCl溶液: c(KCl)=1.0mol/L
稱取74.55g KCl，溶于水中， 移入1L容量瓶中，加水稀釋至標線， 混勻。
鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液: c(C₈H₅KO₄)=0.01mol/L
稱取已通過105°C~110°C干燥的基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀0.5106g溶于適量水中，移入250ml容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。
氫氧化鈉標準溶液: c(NaOH)=0.01mol/L
稱取0.4g氫氧化鈉溶于適量水中，待溶液冷卻后移入1L容量瓶，稀釋至標線，混勻，貯存于聚乙烯塑料容器中。用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液進行標定。
標定方法: 吸取鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液25.00ml于燒杯中，在燒杯中放入攪拌子，插入電極時用氫氧化鉀溶液滴定。直到pH值達到7.80±0.08，穩定30秒。同時做空白試驗。
連續測定三次，取三次標定結果的平均值。
氫氧化鈉標準溶液濃度按照公式(1)進行計算。

式中: 
c₁ 一一氫氧化鈉標準溶液濃度，mol/L；
c₂ 一一鄰苯二甲酸氫鉀溶液的濃度，mol/L；
V₀一一空白試驗消耗氫氧化鈉溶液的體積，ml；
V₁一一標定時消耗氫氧化鈉溶液的體積，ml；
V₂一一鄰苯二甲酸氫鉀溶液的體積，ml。
氟化鈉溶液: c(NaF)=1.0mol/L
稱取42.0g氟化鈉溶于水中并稀釋到大約900ml，用鹽酸溶液調節至pH為7.0，將溶液移入1000ml容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。
石英砂: 30-60目，使用前在300°C加熱2h。

儀器和設備
土壤篩: 孔徑為2.0mm。
pH計: 精度為0.01個pH單位。
磁力攪拌器。
微量滴定管: 小刻度為0.02ml。
一般實驗室常用儀器和設備。

分析步驟
可交換酸度的測定
測定
移取100ml試樣提取液至燒杯中，煮沸5min，便可能存在于溶液中的二氧化碳揮發，冷卻至室溫，以pH計為指示，用氫氧化鈉溶液滴定至pH值為7.80±0.08，記錄消耗氫氧化鈉溶液體積V₁的毫升數。
空白試驗
用以上法同時滴定100ml空白試樣提取液，記錄消耗氫氧化鈉溶液體積V_空的用量。
可交換氫的測定
測定
移取100ml試樣提取液至燒杯中，加入2.5ml氟化鈉溶液，煮沸5min，趕出二氧化碳，冷卻至室溫，以pH計為指示， 用氫氧化鈉溶液滴定至pH值為7.80±0.08，記錄消耗氫氧化鈉溶液體積V₂的毫升數。
空白試驗
用以上方法同時滴定100ml空白樣品提取液，記錄消耗氫氧化鈉溶液體積V₀的毫升數。

結果計算與表示
結果計算
土壤樣品中的可交換酸度按照公式(2)進行計算。

式中:
E_A 一烘干土壤中可交換酸度，mmol/kg;
V₁ 一直接滴定土壤樣品消耗氫氧化鈉體積，ml;
V_空一空白樣品所消耗氫氧化鈉體積，ml;
c_NaOH一氫氧化鈉溶液濃度，mol/L;
V 一提取液終定容體積，ml;
V_s一滴定時移取的提取液體積，ml;
m 一風干土質量，g;
w 一風干土壤含水率，質量分數。
土壤樣品中的可交換氫和可交換鋁，按照公式(3)和(4)進行計算。

式中:
E_H⁺一一土壤樣品的可交換酸氫，mmol/kg;
E_Al  一一土壤樣品的可交換鋁，mmol/kg;
V₂  一一加入氟化鈉后土樣消耗氫氧化鈉體積，ml;
V₀  一一加入氟化鈉后空白樣品消耗氫氧化鈉體積，ml;
其他參數的含義見公式(2)。

結果表示
當測定結果小于1.0mmol/kg時，保留到小數點后兩位，大于等于1.0mmol/kg 時，保留三位有效數字。


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