一、前言
土壤中硫酸根离子的含量不仅会因土壤含盐量过多而影响作物生长,也会使埋藏于 地下的管道设施产生严重的腐蚀而老化,造成重大的漏损事故。所以检测土壤中的硫酸根含量有很重要的意义。
本方法采用上海佳航的JH-T6全自动电位滴定法测定其中硫酸根含量,先用过量的氯化钡将溶液中的硫酸根沉淀完全,过量的钡离子连同浸出液中原有的钙和镁离子,在 pH=10 条件下,用 EDTA 标准溶液滴定至电位突跃的终点。为了终点清晰,应添加一定量的镁离子。由净消耗的钡离子量即可计算硫酸根量。
二、仪器与试剂
2.1 、仪器
JH-T6全自动电位滴定仪,钙离子离子选择电极 ,分析天平等
2.2 、试剂
钡镁混合剂:(1.22 g 氯化钡(BaCl2 ·2H2O)和 1.02g 氯化镁(MgCl2 ·6H2O)溶于水,稀释至 500 mL ,此溶液中钡与镁离子的浓度各为 0.01mol/L,每毫升约可沉淀硫酸根 1000 µg),EDTA 标准溶液(0.02mol/L),盐酸溶液(1+4),氨-氯化铵缓冲溶液(pH=10)。
三、实验方法
3.1 、分析步骤
3.1.1 土壤样品制备
用天平准确称取通过 2 mm 筛孔的风干土样 50.0 g ,放入干燥的 500mL 锥形瓶中。用量筒准确加入无二氧化碳的纯水250 mL ,加塞,振荡 3 min。
按土壤悬浊液是否易滤清的情况,选用下列方法过滤,以获得清亮的浸出液,滤液用干燥锥形瓶承接。全部滤完后,将滤液充分摇匀,塞好,供测定用。
容易滤清的土壤悬浊液:用滤纸在 7 cm 直径漏斗上过滤,或用布氏漏斗抽滤,滤斗上用表面皿盖好,以减少蒸发。*初的滤液常呈浑浊状,必须重复过滤至清亮为止。
较难滤清的土壤悬浊液:用皱折的双层紧密滤纸在 10 cm 直径漏斗上反复过滤。碱化的土壤和全盐量很低的粘重土壤悬浊液,可用素瓷滤烛抽滤。如不用抽滤,也可用离心分离,分离出的溶液也必须清晰透明。
3.1.2 样品硫酸根测定
取 5.0 mL 土壤浸出液,放入 2 cm 口径的小试管中,加入 1 :1 盐酸 2 滴、5 滴 50 g/L 氯化钡溶液, 立即混匀,观察混浊情况,并用线条法与硫酸根标准浊液比浊,估测硫酸根的大致含量。据此按表 1 选择适宜的硫酸根测定方法和测定时应取浸出液的体积,以及 EDTA 方法中钡镁混合剂的用量。
表 1 浸出液中 SO 2- 4 预测和测定方法的选择及各法的控制条件
|
等级 |
加 BaCl2 后浑浊情况 |
SO2-4 浓度ug/mL |
EDTA 法 |
用比浊法时浸出液的处理 |
适用方法 |
|
|
应取浸出液体积 mL |
钡镁混合剂用量 mL |
|||||
|
1 |
几分钟后微浑浊 |
10~25 |
25 |
5 |
不需处理 |
比浊法 |
|
2 |
立即显微浑浊 |
25~50 |
25 |
5 |
不需处理 |
比浊法和 EDTA 法 |
|
3 |
立即浑浊 |
50~ 100 |
25 |
5 |
需稀释 |
EDTA 法 |
|
4 |
立即有沉淀 |
100~200 |
25 |
10 |
需稀释 |
EDTA 法 |
|
5 |
立即有大量沉淀 |
>200 |
10 |
>5 |
需大量稀释 |
EDTA 法或质量法 |
根据预测的结果,吸取 10.00~25.00mL 浸出液,放入 150 mL 锥形瓶中。(如浸出液取量较少,应用水稀释至约25 mL) ,加入 8 滴 1 :4 盐酸,加热至沸。按表中规定用量,准确加入一定量的钡镁混合剂,记下所加入的毫升数(钡镁混合剂应过量 50%~ *,使硫酸钡沉淀后,溶液中钡离子浓度达0.0025 mol/L 以上) 。继续微沸 5 min ,冷却后放置 2 h(或放置*)。
在此液中加入 2mL 氨缓冲液,摇匀,充分摇匀,立即用EDTA 滴定至电位突跃终点。记录所用 EDTA标准溶液的毫升数 V3。
另取约25 mL 纯水,加 8 滴 1:4 盐酸和与上述同体积的钡镁混合剂.再加 2mL 氨缓冲液同样用 EDTA溶液滴定。记录所用EDTA 溶液的毫升数 V4。
设定滴定仪参数如表 2 所示:
表 2 滴定参数设置
|
滴定模式: |
等量滴定 |
*小添加体积 |
0.02mL |
|
电极平衡时间: |
4s |
预添加体积: |
4mL |
|
电极平衡电位: |
1mv |
预控mv 值 |
无 |
|
结束体积: |
10mL |
相关系数: |
1 |
|
电位突跃量: |
500 |
补液速度: |
5 |
|
搅拌速度: |
7 |
滴定前平衡电位: |
10mv |
3. 1..3、测试图谱示例
四、结果与讨论
4.1 、实验结果
实验结果如表 3 所示:
表 3 测试结果
|
样品 |
样品序号 |
样品质量/g |
滴定液浓度(EDTA) /(mol/L) |
滴定体积/mL |
SO2-4 含量(g/ kg) |
平均值 |
||
|
V2 |
V3 |
V4 |
||||||
|
土壤 |
1 |
50 |
0.02 |
1.435 |
5.340 |
4.800 |
0.3437 |
0.3464 |
|
2 |
1.43 | |||||||
|
| 79 |
||||||
备注:V2 为测定钙镁合量量时的消耗 0.02mol/L 的 EDTA 的体积。
4.2 、结论
使用电位滴定仪检测土壤中的硫酸根离子是可行的,但是要注意的是,由于钙电极对钡离子响应较小,
所以要加入适当的镁离子提高突越。
参考文献
[1] LY/T 1251-1999 森林土壤水溶性盐分分析[S]
