一般土壤有機(jī)碳的含量多少?
一般土壤有機(jī)碳的含量多少?
土壤有機(jī)質(zhì)的含量在不同土壤中差異很大,含量高的可達(dá)20%或30%以上(如泥炭土,某些肥沃的森林土壤等),含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和風(fēng)沙土等)。在土壤學(xué)中,一般把耕作層中含有機(jī)質(zhì)20%以上的土壤稱為有機(jī)質(zhì)土壤,含有機(jī)質(zhì)在20%以下的土壤稱為礦質(zhì)土壤。一般情況下,耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量通常在5%以上。有機(jī)質(zhì)的含碳量平均為58%,所以土壤有機(jī)質(zhì)的含量大致是有機(jī)碳含量的1.724倍。
進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)一般以三種類型狀態(tài)存在。
(1)新鮮的有機(jī)物:指那些進(jìn)入土壤中尚未被微生物分解的動(dòng)、植物殘?bào)w。它們?nèi)员A糁械男螒B(tài)等特征。對(duì)森林土壤而言,一般指枯凋落物的L層(Litter)。相當(dāng)于土壤剖面形態(tài)記述中的A。。層。
(2)分解的有機(jī)物:經(jīng)微生物的分解,已使進(jìn)入土壤中的動(dòng)、植物殘?bào)w失去了原有的形態(tài)等特征。有機(jī)質(zhì)已部分分解,并且相互纏結(jié),呈褐色。包括有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)物和新合成的簡(jiǎn)單有機(jī)化合物。對(duì)森林土壤而言,一般指枯凋落物層中的F層(Fermetation)。此層一般在土壤剖面形態(tài)記述中為A。層
(3)腐殖質(zhì):指有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)微生物分解后并再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質(zhì)。與土壤礦物質(zhì)土粒緊密結(jié)合,是土壤有機(jī)質(zhì)存在的主要形態(tài)類型,占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85-90%。對(duì)森林土壤而言,一般指枯落物層中H層(Humus)。在土壤剖面形態(tài)記述中,通常與上述的F層共同記為A。層。
有機(jī)碳的測(cè)定
重鉻酸鉀法
方法提要
在濃硫酸介質(zhì)中,加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀溶液,在加熱條件下將試樣中的有機(jī)碳氧化成二氧化碳。剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴,按重鉻酸鉀溶液的消耗量,計(jì)算試樣中有機(jī)碳的含量。
本法適用于沉積物中有機(jī)碳含量低于15%的試樣測(cè)定。
儀器及設(shè)備
硬質(zhì)玻璃試管$18mm×160mm。
油浴鍋內(nèi)盛液體石蠟或植物油。
鐵絲籠插試管用,能浸入油浴鍋中。
試劑
硫酸。
硫酸銀。
磷酸。
1,10-鄰二氮菲啉指示劑(18.45g/L)稱取1.845g1,10-鄰二氮菲溶于100mL6.95g/L硫酸亞鐵溶液中,貯存于棕色試劑瓶中。
重鉻酸鉀-硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.4000mol/L稱取19.615gK2Cr2O7(優(yōu)級(jí)純,研細(xì)并在120℃烘干4h,保存于干燥器中)于1000mL燒杯中,加入250mL水,微熱溶解,冷卻后,在不斷攪拌和冷卻下,沿杯壁緩緩地注入500mLH2SO4,冷卻后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻。
硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液c(FeSO4)≈0.2mol/L稱取56gFeSO4?7H2O或80g[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O],溶于500mL水中,在不斷攪拌下,沿杯壁緩緩地注入20mLH2SO4,冷卻后,稀釋至1000mL,轉(zhuǎn)入棕色試劑瓶中保存。
標(biāo)定移取10.0mL重鉻酸鉀-硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于250mL錐形瓶中,加水70mL,加5mL(1+1)H3PO4,用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,加入3~4滴1,10-鄰二氮菲指示劑溶液,終點(diǎn)由橙→綠→綠青→棕紅色。由消耗的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)和所吸取重鉻酸鉀-硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量,計(jì)算硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度c(mol/L)。
分析步驟
稱取0.1~0.5g(精確至0.0005g),空氣干燥試樣,置于試管中,加0.1g固體Ag2SO4,準(zhǔn)確加入10.0mL重鉻酸鉀-硫酸溶液,在加入1~3mL重鉻酸鉀-硫酸溶液時(shí),將試樣搖散,防止試樣結(jié)塊,在試管口放一小漏斗,以防止加熱時(shí)溶液濺出。
將一批試管插入鐵絲籠中(其中應(yīng)有2個(gè)空白樣),將鐵絲籠置于185~190℃油浴鍋中,維持溫度為(175±5)℃,待試管內(nèi)容物沸騰5min后,取出鐵絲籠,稍冷后將試管外壁的油液擦凈。
將試管內(nèi)的溶液及殘?jiān)谷?50mL錐形瓶中,將沖洗小漏斗及試管的殘留試液并入其中,控制總體積在60~70mL,以保持溶液酸度為1~1.5mol/L。加入5mL(1+1)H3PO4、3~4滴1,10-鄰二氮菲兆鬧坦指示劑溶液,此時(shí)溶液呈橙色,用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,終點(diǎn)由橙→綠→綠青→棕紅色。
按下式計(jì)算試樣中有機(jī)碳的含量:
巖石礦物分析第四分冊(cè)資源與環(huán)境調(diào)查分析技術(shù)
式中:w(OC)為沉積物試樣中有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;c為硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;V1為滴定空白試樣消耗硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量,mL;V2為滴定試樣時(shí)消耗硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量,mL;m為稱取試樣的質(zhì)量,g;w(H2O-)為吸附水的質(zhì)量分?jǐn)?shù);F為消耗1mL濃度為c(1/6K2Cr2O7)=1.00mol/L溶液所相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)碳的量,取0.0030g。
注意事項(xiàng)
1)稱樣量視有機(jī)碳的含量而定,含量在5%~15%時(shí),稱取0.1g;含量在1%~5%時(shí),稱取0.3g;含量小于1%時(shí),稱取0.5g。
2)應(yīng)注意勿將試樣沾在試管壁上,否則測(cè)定的結(jié)果族桐易偏低。
3)消化后的溶液應(yīng)為黃色、黃褐色或黃綠色,如以綠色為主,則說(shuō)明氧化不完全,或滴定時(shí)消耗的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積小于空白樣用量1/3時(shí),也有氧化反應(yīng)不完全的可能,應(yīng)減少稱樣量,重新測(cè)定。
4)試樣消化溫度及時(shí)間應(yīng)保持一致。
5)用含鐵量低的沉積物經(jīng)500℃焙燒2h并磨細(xì)至80目作為空白樣。
6)硫酸亞鐵溶液濃度易變化,每次使用前均要彎塌標(biāo)定。標(biāo)定應(yīng)平行進(jìn)行5~6份,以求得其平均值。
7)試管外壁的油液應(yīng)擦凈,不能混入試液中,否則結(jié)果會(huì)偏高。
8)如試樣中存在其他還原性物質(zhì)(如Fe2+及S2-等)較多時(shí),測(cè)定的結(jié)果會(huì)明顯偏高。此時(shí)宜將待測(cè)樣攤成薄層,風(fēng)干,使這些無(wú)機(jī)還原物質(zhì)充分地被氧化后再行測(cè)定。
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