張貴剛 黃博珠
(廣東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 廣東廣州 510308)
土壤有機(jī)質(zhì)是指土壤中含碳的有機(jī)化合物,其來(lái)源較廣。其含量的多少,通常作為土壤肥力高低水平的一個(gè)重要指標(biāo),并對(duì)土壤理化性質(zhì)有著積極的影響[1]。因此其含量測(cè)定的準(zhǔn)確性就顯得非常關(guān)鍵。測(cè)定方法看起來(lái)簡(jiǎn)單,但要想測(cè)量準(zhǔn)確,與分析人員在操作中的各個(gè)環(huán)節(jié)有關(guān)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中,土壤有機(jī)質(zhì)的樣品也越來(lái)越多,因此本人在分析過(guò)程中積累了一定的經(jīng)驗(yàn),本文就在其測(cè)定過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題及解決方法與各位進(jìn)行分享[2,3]。
測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的方法很多,本文用重鉻酸鉀容量法[4]。
重鉻酸鉀-硫酸溶液 硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液
重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 鄰菲啰啉指示劑
硬質(zhì)試管 智控?cái)?shù)顯油浴鍋(內(nèi)裝甘油)
鐵絲籠:與油浴鍋配套,內(nèi)有若干小格,可插入試管
自動(dòng)調(diào)零滴定器 溫度計(jì)(200℃)
稱樣0.05-0.5 g——放入試管內(nèi)——加入10.00 ml重鉻酸鉀-硫酸溶液搖勻——插入鐵絲籠中——放入油浴鍋內(nèi)(170-180℃)——沸騰計(jì)時(shí)5±0.5 min——提出冷卻---轉(zhuǎn)移到250 ml三角瓶中(用水沖洗)——總體積50-60 ml——加3滴指示劑——用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定---顏色變化是橙黃-藍(lán)綠-棕紅[4]。
滴定時(shí),三角錐形瓶中的轉(zhuǎn)入液未冷卻就進(jìn)行滴定,使得結(jié)果不準(zhǔn)確。
待滴定溶液放置冷卻后才能測(cè),不能為了趕時(shí)間,放置幾分鐘就開(kāi)始滴定,這樣會(huì)使讀數(shù)不準(zhǔn)確。
4.2.1 樣品必須要風(fēng)干
水稻土及一些長(zhǎng)期漬水的土壤,含有較多的還原性物質(zhì),可消耗重鉻酸鉀,使結(jié)果偏高。
4.2.2 重鉻酸鉀-硫酸溶液配制不當(dāng)
重鉻酸鉀-硫酸溶液配制冷卻之后經(jīng)常出現(xiàn)針狀結(jié)晶現(xiàn)象,有時(shí)幾個(gè)小時(shí),有時(shí)是過(guò)夜之后才會(huì)出現(xiàn)。這種結(jié)晶現(xiàn)象會(huì)降低重鉻酸鉀的濃度,導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中該溶液濃度不均勻從而使結(jié)果偏離。
4.2.3 在含氯化物的土壤中,因氯離子被氧化成氯分子,測(cè)定結(jié)果也較高。
分析人員一定要細(xì)心,有責(zé)任心,嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行,不能為了完成任務(wù),趕時(shí)間而在操作上馬馬虎虎。如:
5.1.1 重鉻酸鉀-硫酸溶液配制
經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)觀察,溫度對(duì)針狀結(jié)晶現(xiàn)象的出現(xiàn)影響最大。在其配制過(guò)程中,首先,硫酸加入的速度不能太快,邊加邊攪拌,加入100 mL或適量硫酸后稍停片刻,并在盛有冷水的盆中降溫。如果速度過(guò)快,升溫急劇,又在冷水中驟然冷卻,很容易導(dǎo)致結(jié)晶。其次,溶液配好之后不要放入冰箱,室溫保存,可以避免出現(xiàn)結(jié)晶。該試劑配制成功與否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性有著關(guān)鍵的影響。
5.1.2 嚴(yán)格控制油浴溫度
將反應(yīng)溫度嚴(yán)格控制在170~180℃。溫度過(guò)高,會(huì)使重鉻酸鉀分解,過(guò)低會(huì)使消解不完全。反應(yīng)溫度是樣品反應(yīng)完全和重復(fù)性良好的關(guān)鍵。
5.1.3 混合均勻
加重鉻酸鉀-硫酸溶液時(shí)邊加邊搖晃,可以避免土壤粘結(jié)底部,不能跟試劑完全接觸而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。也可漩渦振蕩,徹底混勻。經(jīng)驗(yàn)表明,不搖晃的樣品通常底部不能很好的被溶液浸潤(rùn),導(dǎo)致試管底部的樣品消解不完全,或者消解后粘結(jié)試管底部,很難全部轉(zhuǎn)移出來(lái),從而使得結(jié)果偏小。
5.2.1 實(shí)驗(yàn)室大都采用重鉻酸鉀容量法來(lái)測(cè)定土壤中有機(jī)質(zhì),這種方法,土壤中碳酸鹽無(wú)干擾作用,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確,適用于大量樣品的分析。但是此方法操作繁瑣,實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要注意的事項(xiàng)較多,特別是在消煮樣品時(shí),既要特別注意溶液保持沸騰狀態(tài)(170~180℃),又要防止重鉻酸鉀的分解,還要準(zhǔn)確計(jì)算沸騰時(shí)間(5 min);同時(shí)對(duì)滴定終點(diǎn)的觀察、判斷、控制均要求準(zhǔn)確把握,對(duì)于不熟練實(shí)驗(yàn)操作的人員,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,而且還容易產(chǎn)生誤差,注意這些細(xì)節(jié),多操作熟練,有助于提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)土壤樣品較多時(shí),用自動(dòng)調(diào)零滴定器加10.00 mL重鉻酸鉀-硫酸溶液比10 mL單標(biāo)移液管更快更方便,大大提高分析速度。
5.2.2 用智控?cái)?shù)顯油浴鍋取代電爐和鋁鍋,在溫度控制上更為方便,更為安全。要控制溫度,最好插一根溫度計(jì),以免超出范圍。
5.2.3 試樣的均勻性。風(fēng)干試樣必須過(guò)60目孔徑篩,以保證消解的完全,提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。
為提高土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,本文總結(jié)出了在分析化驗(yàn)過(guò)程中本人遇到的一些問(wèn)題和注意事項(xiàng),并提出了解決對(duì)策,為其他分析人員在以后的測(cè)定分析過(guò)程中提高結(jié)果的準(zhǔn)確性和分析效率打下一定的基礎(chǔ)。