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土壤交换性铝离子的测定

日期: 2021-09-02
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土壤交换性铝离子的测定


交换性铝是酸性土壤中常见的交换性阳离子,是土壤交换性酸度和土壤pH值的决定性因素,是对植物有害的一种土壤酸形态,其造成的铝毒害是酸性土壤上作物生长的主要限制因素和森林大面积退化的重要原因,也是土壤各类形态铝转化的重要环节。

定量分析检测交换性铝含量对植物铝毒害胁迫程度预测及土壤治理措施制订具有极其重要的意义。交换性铝的检测分析方法主要有氯化钾交换-中和滴定法、原子光谱法、流动分析仪法及光度法等。

目前,常用于测定土壤交换性铝的光度法有铝试剂法、羊毛铬花青R比色法、8-羟基喹啉法等。为了准确高效地检测土壤交换性铝含量,探寻适宜的检测方法。相关研究比较分析了氯化钾交换-中和滴定法、铝试剂法和羊毛铬花青R比色法所测交换性铝的差异性、精密度、准确性和适用性。结果表明,3种方法所测交换性铝无显著性差异。



测定方法


土壤交换性酸度(包括氢离子和铝离子)的测定方法较多,以交换剂来分有氢氧化钙法、乙酸钡法、氯化钡-三乙醇胺法、乙酸铵法和氯化钾法等,前四种交换剂都是pH缓冲溶液,其所测数值有随缓冲溶液的pH值升高而增大的趋势,用这些交换剂测定的结果,不仅仅是交换性酸(永久负电荷引起的酸度),而且也包括了水解性酸(pH值可变负电荷引起的酸度)。氯化钾交换剂是中性盐溶液,它不与水解性酸起作用,用它来处理土壤样品所测定的结果才是交换性酸度。氯化钾法的交换方式又有平衡浸提和淋洗交换两种:平衡浸提法测得的结果,由于土壤类型的差异,大部分结果偏低;淋洗法可适用于所有酸性土壤,相对偏差在5%以下。

1、氯化钾法-方法要点

用1 mol/L氯化钾溶液淋洗酸性土壤时,土壤永久负电荷引起的酸度(交换性H+和A13+)被K+交换而进入溶液,当用氢氧化钠标准溶液直接滴定浸出液时,不但滴定了土壤原有的交换性H+,也滴定了交换性 A13+水解产生的H+,所得结果为交换性H+及A13+的总和,称为交换性酸总量。另取一份浸出液,加入足量的氟化钠溶液,使A13+形成[AlF6]3-络离子,从而防止A13+的水解,再用氢氧化钠标准溶液滴定,所得结果为交换性H+。两者之差为交换性 A13+。

2、测定步骤

     ①称取5.00 g风干土样(2 mm),放在已铺好滤纸的漏斗内,用1 mol/L 氯化钾溶液少量多次地淋洗土壤样品,滤液承接在250 mL容量瓶中,近刻度时用1 mol/L氯化钾浴液定容。

     ②吸取100 mL滤液于250 mL锥形瓶中,煮沸5 min,赶出二氧化碳,以酚酞作指示剂,趁热用0.02 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红色,记下氢氧化钠量(V1)。

     ③另取一份100 mL滤液于250 mL锥形瓶中,煮沸5 min,趁热加入过量35 g/L氟化钠溶液1 mL,冷后以酚酞作指示剂,用0.02 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定到微红色,记下氢氧化钠用量(V2).

     ④用同样方法做空白试验,分别记取氢氧化钠用量(V0和V’0)。


讨论:

土壤酸化是伴随着土壤形成和发育的自然过程,由酸化而引起的铝毒问题日益受到广泛关注。铝是地壳中最丰富的元素之一,也是组成土壤无机矿物的主要元素,其丰度为82.3 g.kg-1。土壤pH主要取决于交换性酸的量,而交换性酸的大部分为交换性铝,因此交换性铝与土壤pH密切相关。土壤酸度主要决定着土壤交换性铝的含量,而土壤交换性铝在很大程度上制约着土壤的pH。



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