一般土壤有机碳的含量多少?
一般土壤有机碳的含量多少?
土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大,含量高的可达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%(如荒漠土和风沙土等)。在土壤学中,一般把耕作层中含有机质20%以上的土壤称为有机质土壤,含有机质在20%以下的土壤称为矿质土壤。一般情况下,耕作层土壤有机质含量通常在5%以上。有机质的含碳量平均为58%,所以土壤有机质的含量大致是有机碳含量的1.724倍。
进入土壤中的有机质一般以三种类型状态存在。
(1)新鲜的有机物:指那些进入土壤中尚未被微生物分解的动、植物残体。它们仍保留着原有的形态等特征。对森林土壤而言,一般指枯凋落物的L层(Litter)。相当于土壤剖面形态记述中的A。。层。
(2)分解的有机物:经微生物的分解,已使进入土壤中的动、植物残体失去了原有的形态等特征。有机质已部分分解,并且相互缠结,呈褐色。包括有机质分解产物和新合成的简单有机化合物。对森林土壤而言,一般指枯凋落物层中的F层(Fermetation)。此层一般在土壤剖面形态记述中为A。层
(3)腐殖质:指有机质经过微生物分解后并再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质。与土壤矿物质土粒紧密结合,是土壤有机质存在的主要形态类型,占土壤有机质总量的85-90%。对森林土壤而言,一般指枯落物层中H层(Humus)。在土壤剖面形态记述中,通常与上述的F层共同记为A。层。
有机碳的测定
重铬酸钾法
方法提要
在浓硫酸介质中,加入一定量的标准重铬酸钾溶液,在加热条件下将试样中的有机碳氧化成二氧化碳。剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液回滴,按重铬酸钾溶液的消耗量,计算试样中有机碳的含量。
本法适用于沉积物中有机碳含量低于15%的试样测定。
仪器及设备
硬质玻璃试管$18mm×160mm。
油浴锅内盛液体石蜡或植物油。
铁丝笼插试管用,能浸入油浴锅中。
试剂
硫酸。
硫酸银。
磷酸。
1,10-邻二氮菲啉指示剂(18.45g/L)称取1.845g1,10-邻二氮菲溶于100mL6.95g/L硫酸亚铁溶液中,贮存于棕色试剂瓶中。
重铬酸钾-硫酸标准溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.4000mol/L称取19.615gK2Cr2O7(优级纯,研细并在120℃烘干4h,保存于干燥器中)于1000mL烧杯中,加入250mL水,微热溶解,冷却后,在不断搅拌和冷却下,沿杯壁缓缓地注入500mLH2SO4,冷却后转入1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
硫酸亚铁标准溶液c(FeSO4)≈0.2mol/L称取56gFeSO4・7H2O或80g[(NH4)2SO4・FeSO4・6H2O],溶于500mL水中,在不断搅拌下,沿杯壁缓缓地注入20mLH2SO4,冷却后,稀释至1000mL,转入棕色试剂瓶中保存。
标定移取10.0mL重铬酸钾-硫酸标准溶液于250mL锥形瓶中,加水70mL,加5mL(1+1)H3PO4,用硫酸亚铁标准溶液滴定,加入3~4滴1,10-邻二氮菲指示剂溶液,终点由橙→绿→绿青→棕红色。由消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积(mL)和所吸取重铬酸钾-硫酸标准溶液的量,计算硫酸亚铁标准溶液的浓度c(mol/L)。
分析步骤
称取0.1~0.5g(精确至0.0005g),空气干燥试样,置于试管中,加0.1g固体Ag2SO4,准确加入10.0mL重铬酸钾-硫酸溶液,在加入1~3mL重铬酸钾-硫酸溶液时,将试样摇散,防止试样结块,在试管口放一小漏斗,以防止加热时溶液溅出。
将一批试管插入铁丝笼中(其中应有2个空白样),将铁丝笼置于185~190℃油浴锅中,维持温度为(175±5)℃,待试管内容物沸腾5min后,取出铁丝笼,稍冷后将试管外壁的油液擦净。
将试管内的溶液及残渣倒入250mL锥形瓶中,将冲洗小漏斗及试管的残留试液并入其中,控制总体积在60~70mL,以保持溶液酸度为1~1.5mol/L。加入5mL(1+1)H3PO4、3~4滴1,10-邻二氮菲兆闹坦指示剂溶液,此时溶液呈橙色,用硫酸亚铁标准溶液滴定,终点由橙→绿→绿青→棕红色。
按下式计算试样中有机碳的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:w(OC)为沉积物试样中有机碳的质量分数,%;c为硫酸亚铁标准溶液的浓度,mol/L;V1为滴定空白试样消耗硫酸亚铁标准溶液的用量,mL;V2为滴定试样时消耗硫酸亚铁标准溶液的用量,mL;m为称取试样的质量,g;w(H2O-)为吸附水的质量分数;F为消耗1mL浓度为c(1/6K2Cr2O7)=1.00mol/L溶液所相当的有机碳的量,取0.0030g。
注意事项
1)称样量视有机碳的含量而定,含量在5%~15%时,称取0.1g;含量在1%~5%时,称取0.3g;含量小于1%时,称取0.5g。
2)应注意勿将试样沾在试管壁上,否则测定的结果族桐易偏低。
3)消化后的溶液应为黄色、黄褐色或黄绿色,如以绿色为主,则说明氧化不完全,或滴定时消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积小于空白样用量1/3时,也有氧化反应不完全的可能,应减少称样量,重新测定。
4)试样消化温度及时间应保持一致。
5)用含铁量低的沉积物经500℃焙烧2h并磨细至80目作为空白样。
6)硫酸亚铁溶液浓度易变化,每次使用前均要弯塌标定。标定应平行进行5~6份,以求得其平均值。
7)试管外壁的油液应擦净,不能混入试液中,否则结果会偏高。
8)如试样中存在其他还原性物质(如Fe2+及S2-等)较多时,测定的结果会明显偏高。此时宜将待测样摊成薄层,风干,使这些无机还原物质充分地被氧化后再行测定。
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