1、ICSB10LY中 华 人 民 共 和 国 林 业 行 业 标 准LY/T 12431999森林土壤阳离子交换量的测定Determination of cation exchange capacity in forest soil1999-07-15 发布1999-11-01 实施国家林业局发 布LY/T 124319991前言本标准是对GB/T 7863-1987森林土壤阳离子交换量的测定的修订。在修订中，对不符合国家法定计量单位标准的单位、不符合全国科学名词审定委员会公布的土壤学名词的名词予以修改；在编写上，按GB/T 1.1-1993的要求执行。土壤阳离子交换量常用的测定方法包括：酸性和
2、中性土壤采用乙酸铵交换法，石灰性土壤可试用氯化铵-乙酸铵交换法。乙酸铵交换法测定土壤交换量的优点是：乙酸铵与盐基不饱和土壤作用时，释放出来的是弱酸，不致破坏土壤吸收复合体，乙酸铵的缓冲性强，先后交换出来的溶液的pH值几乎不变，如需测定溶液中的交换性阳离子组成时，多余的乙酸铵也容易被灼烧分解，因此此法目前国内外均普遍应用。乙酸铵交换法的缺点是：如土壤中的某些粘土矿物(蛭石或黑云母等)吸附铵离子的能力特别强，很难被蒸馏出来，此外乙酸铵能与部分腐殖质形成溶胶而被淋洗，使测定结果偏低，但对某些富含铁、铝的土壤，又因土壤胶体吸附过量的铵离子，不易被乙醇洗去，使测定结果略偏高。氯化铵-乙酸铵交换法是目前石
3、灰性土壤阳离子交换量测定的较好的方法，测定结果准确、稳定、重现性好，用氯化铵去除样品中的碳酸钙是本法的特点，它不会破坏粘土矿物，并有较快的分析速度，但它也有同乙铵交换法相似的缺点。.自本标准实施之日起，原GB/T 7863-1987作废。本标准由中国林业科学研究院林业研究所归口。本标准起草单位：中国林业科学研究院林业研究所森林土壤研究室。本标准主要起草人：张万儒、杨光滢、屠星南、张萍。LY/T 124319992森林土壤阳离子交换量的测定1范围本标准规定了采用乙酸铵交换法和氯化铵-乙酸铵交换法测定森林土壤阳离子交换量的方法。本标准适用于森林土壤阳离子交换量的测定。2引用标准下列标准所包含的条文
4、，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。LY/T 1245-1999 森林土壤交换性钙和镁的测定31mol/L 乙酸铵交换法3.1方法要点用1mol/L乙酸铵溶液(pH7.0)反复处理土壤，使土壤成为NH+4饱和土。用乙醇洗去多余的乙酸铵后，用水将土壤洗入凯氏瓶中，加固体氧化镁蒸馏。蒸馏出的氨用硼酸溶液吸收，然后用盐酸标准溶液滴定。根据NH的量计算阳离子交换量。本方法适用于酸性与中性森林土壤中阳离子交换的测定。3.2试剂3.2.11 mol/L 乙酸铵溶液(pH7.0)：77.09 g 乙
5、酸铵(CH3COONH4，化学纯)用水溶解，稀释至近 1 L。如 pH 不在 7.0，则用 1：1 氨水或稀乙酸调节至 pH7.0，然后稀释至 1 L。3.2.2乙醇溶液(工业用，必须无 NH+4)。3.2.3液体石蜡(化学纯)。3.2.4甲基红-溴甲酚绿混合指示剂：0.099 g 溴甲酚绿和 0.066 g 甲基红于玛瑙研钵中，加少量乙醇，研磨至指示剂完全溶解为止，最后加乙醇至 100 mL。3.2.520 g/L 硼酸-指示剂溶液：20 g 硼酸(H3BO3，化学纯)溶于 1 L 水中。每升硼酸溶液中加入甲基红-澳甲酚绿混合指示剂 20 mL，并用稀酸或稀碱调节至紫红色(葡萄酒色)，此时该
6、溶液的 pH 为 4.5。3.2.60.05 mol/L 盐酸标准溶液：每升水中注入 4.5 mL 浓盐酸，充分混匀，用硼砂标定。标定剂硼砂(Na2B4O710H2O，分析纯)必须保存于相对湿度 60%70%的空气中，以确保硼砂含 10 个水合水，通常可在干燥器的底部放置氯化钠和蔗糖的饱和溶液(并有二者的固体存在)，密闭容器中空气的相对湿度即为 60%70%。称取2.3825 g硼砂溶于水中，定容至250 mL，得0.05 mol/L硼砂标准溶液c(1/2Na2B4O7)=0.05 mol/L。吸取上述溶液25.00 mL于250 mL锥形瓶中，加2滴溴甲酚绿-甲基红指示剂(或2g/L甲基红指
7、示剂)，用配LY/T 124319993好的0.05 mol/L盐酸溶液滴定至溶液变酒红色为终点(甲基红的终点为由黄突变为微红色)。同时做空白试验。盐酸标准溶液的浓度按式(1)计算，取三次标定结果的平均值。）（101221VVVcc式中：1c盐酸标准溶液的浓度，mol/L；1V盐酸标准溶液的体积，mL；0V空白试验用去盐酸标准溶液的体积，mL；2c硼砂标准溶液的浓度，mol/L；2V用去硼砂标准溶液的体积，mL。3.2.7pH10 缓冲溶液：同 LY/T 1245-1999 中 3.2.1。3.2.8K-B 指示剂：同 LY/T 1245-1999 中 3.2.2。3.2.9固体氧化镁：将氧化
8、镁(化学纯)放于镍蒸发器内，在 500600高温电炉中灼烧半小时，冷后贮藏在密闭的玻璃器皿内。3.2.10纳氏试剂：134 g 氢氧化钾(KOH，分析纯)溶于 460 mL 水中。20 g 碘化钾(KI，分析纯)溶于 50mL 水中，加入大约 32 g 碘化汞(HgI2，分析纯)，使溶解至饱和状态。然后将两溶液混合即成。3.3主要仪器电动离心机(转速30004 000 r/min)，离心管(100 mL)，凯氏瓶(150 mL)，蒸馏装置(图1)。1 一蒸气发生器；2 一冷凝系统；3 一冷凝水进口：4 一冷凝水出口；5 一凯氏瓶；6 一吸收瓶；7、8 一电炉；9 一 Y 形管：10 一橡皮管；
9、11 一螺丝夹；12-弹簧夹图 1蒸馏装置示意图LY/T 1243199943.4测定步骤3.4.1称取通过 2 mm 筛孔的风干样 2.0 g，质地较轻的土壤称 5.0 g，放入 100 mL 离心管中，沿离心管壁加入少量 1 mol/L 乙酸铵溶液，用橡皮头玻璃棒搅拌土样，使其成为均匀的泥浆状态。再加 1 mol/L乙酸铵溶液至总体积约 60 mL，并充分搅拌均匀，然后用 1mol/L 乙酸铵溶液洗净橡皮头玻璃棒，溶液收入离心管内。3.4.2将离心管成对放在粗天平的两盘上，用乙酸铵溶液使之质量平衡。平衡好的离心管对称地放入离心机中，离心 35 min，转速 30004000 r/min，如
10、不测定交换性盐基，离心后的清液即弃去，如需要测定交换性盐基时，每次离心后的清液收集在 250 mL 容量瓶中，如此用 1 mol/L 乙酸铵溶液处理 35次，直到最后浸出液中无钙离子反应为止。最后用 1 mol/L 乙酸铵溶液定容，用于测定交换性盐基。3.4.3往载土的离心管中加入少量工业用乙醇，用橡皮头玻璃棒搅拌土样，使其成为泥浆状态，再加乙醇约 60 mL，用橡皮头玻璃棒充分搅匀，以便洗去土粒表面多余的乙酸铵，切不可有小土团存在。然后将离心管成对放在粗天平的两盘上，用乙醇溶液使之质量平衡，并对称放入离心机中，离心 35 min，转速 30004000 r/min，弃去乙醇溶液。如此反复用乙
11、醇洗 34 次，直至最后一次乙醇溶液中无铵离子为止，用甲基红-溴甲酚绿混合指示剂检查铵离子。3.4.4洗净多余的铵离子，用水冲洗离心管的外壁，往离心管内加少量水，并搅拌成糊状，用水把泥浆洗入 150 mL 凯氏瓶中，并用橡皮头玻璃棒擦洗离心管的内壁，使全部土样转入凯氏瓶内，洗入水的体积应控制在 5080 mL.蒸馏前往凯氏瓶内加 2 mL 液状石蜡和 1 g 氧化镁，立即把凯氏瓶装在蒸馏装置上。3.4.5将盛有 25 mL 20 g/L 硼酸指示剂吸收液的锥形瓶(250 mL)用缓冲管连接在冷凝管的下端。打开螺丝夹(蒸气发生器内的水要先加热至沸)，通入蒸气，随后摇动凯氏瓶内的溶液使其混合均匀。
12、打开凯氏瓶下的电炉，接通冷凝系统的流水。用螺丝夹调节蒸气流速度，使其一致，蒸馏约 20 min，馏出液约达 80 mL 以后，用甲基红-溴甲酚绿混合指示剂(或纳氏试剂)检查蒸馏是否完全。检查方法：取下缓冲管，在冷凝管下端取几滴馏出液于白瓷比色板的凹孔中，立即往馏出液内加 1 滴甲基红-溴甲酚绿混合指示剂。若呈紫红色，则表示氨已蒸完，若呈蓝色，需继续蒸馏(如加一滴纳氏试剂，无黄色反应，即表示蒸馏完全)。3.4.6将缓冲管连同锥形瓶内的吸收液一起取下，用水冲洗缓冲管的内外壁(洗入锥形瓶内)，然后用盐酸标准溶液滴定。同时做空白试验。3.5结果计算）（2000110)(210KmVVcCEC式中：CE
13、C阳离子交换量，cmol(+)/kg；c盐酸标准溶液的浓度，mol/L；V盐酸标准溶液的用量，mL；0V空白试验盐酸标准溶液的用量，mL；LY/T 1243199951m风干土样质量，g；2K将风干土换算成烘干土的水分换算系数；10将mmol换算成cmol的倍数。3.6允许偏差按表1规定。表 1允许偏差测定值cmol(+)/kg绝对偏差cmol(+)/kg3030101.51.50.50.5注：注 1：如没有离心机也可改用淋洗法。注 2：检查钙离子的方法：取最后一次乙酸铵浸出液 5 mL 放在试管中，加 pH10 缓冲液 1 mL，加少许 K-B 指示剂。如溶液呈蓝色，表示无钙离子；如呈紫红色
14、，表示有钙离子，还要用乙酸铵继续浸提。4氯化铵-乙酸铵交换法4.1方法要点土样样品先用1 mol/L氯化铵溶液加热处理，分解除去土壤中的碳酸钙，然后用1 mol/L乙酸铵交换法测定阳离子交换量。本方法适用于碳酸钙较少的石灰性森林土壤中阳离子交换量的测定。4.2试剂4.2.11 mol/L 氯化铵溶液：53.5 g 氯化铵(NH4CI，化学纯)溶于水中，稀释至 1 L。4.2.2其他试剂同 3.2。4.3主要仪器同3.3.4.4测定步骤称取通过2 mm筛孔的风干土样5.0 g，放入200 mL烧杯中，加入1 mol/L氯化铵溶液约50 mL，盖上表面皿，放在电炉上低温煮沸，直到无氨味为止(如烧杯内剩余溶液较少而仍有氨味时，则补加一些1mol/L氯化铵溶液继续煮沸)，烧杯内的土样用1 mol/L氯化铵溶液洗入100 mL离心管中，将离心管放在粗天平两盘上，用1 mol/L氯化铵溶液使之质量平衡。平衡好的离心管对称放入离心机中，离心35.min，转速30004 000 r/min，弃去离心管中的清液。以下操作同3.4。4.5结果计算LY/T 124319996同3.5.4.6允许偏差同3.6。_
