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LYT 1255-1999 森林土壤全硫的测定.pdf

1、ICSB10LY中 华 人 民 共 和 国 林 业 行 业 标 准LY/T 12551999森林土壤全硫的测定Determination of total sulphur in forest soil1999-07-15 发布1999-11-01 实施国家林业局发 布LY/T 12551999I前言本标准是对GB/T 7875-1987森林土壤全硫的测定的修订。在技术内容上,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/T1.1-1993的要求执行。本标准采用燃烧碘量法和EDTA间接滴定法。燃烧碘量法是将土样在1250的管式高

2、温电炉通入空气进行燃烧,形成二氧化硫,以稀盐酸溶液吸收生成亚硫酸,用标准碘酸钾溶液滴定。该法的特点是比较快速,但不适于精密的测定,所需管式高温电炉也不易广泛购置。近几十年碱熔-EDTA间接滴定法有取代硫酸钡质量法之势,EDTA间接滴定法测定待测液中硫酸根浓度的范围为20300 g/mL硫酸根。自本标准实施之日起,原GB/T 7875-1987。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、黄钺、杨光滢、屠星南、张萍。LY/T 125519991森林土壤全硫的测定1范围本标准规定了采用燃烧碘量法和EDTA间接滴定法

3、测定森林土壤与粘粒矿质全量分析中硫的方法。本标准适用于森林土壤与粘粒矿质全量分析中硫的测定。2引用标准下列标准所包含的条文,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 1253-1999 森林土壤矿质全量元素(硅、铁、铝、钛、锰、钙、镁、磷)烧失量的测定3燃烧碘量法3.1方法要点土样在1250的管式高温电炉通入空气进行燃烧,使样品中的有机硫或硫酸盐中的硫形成二氧化硫逸出,以稀盐酸溶液吸收成亚硫酸,用标准碘酸钾溶液滴定,终点是生成的碘分子(I2)与指示剂淀粉形成蓝色吸附物质,从而计算得全

4、硫含量(g/kg)。本法适用于0.0550 g/kg的全硫含量测定。2423333SOISOIO3.2试剂3.2.1盐酸-甘薯淀粉吸收液:于 500 mL 正在沸腾的 0.05 mol/L 盐酸中,加 200 mL10 g 甘薯淀粉溶液,搅匀(甘薯淀粉指示剂比普通淀粉指示剂终点明显,特别适用于低硫的测定)。该吸收液使用不宜超过半个月。3.2.20.0500 mol/L61K2Cr2O7标准溶液:称取 2.4516 g 在 130烘过 3 h 的重铬酸钾于烧杯中,加少量水溶解后,移入 1 L 量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。3.2.30.0500 mol/L 硫代硫酸钠标准溶液:称取 14.21

5、g 硫代硫酸钠(Na2S2O3 7H2O)溶于 200 mL 水中,加入 0.2 g 无水碳酸钠,待完全溶解,再以水定容至 1 L 放置数天后,以重铬酸钾标准溶液标定,其标定方法如下:吸取25 mL 0.0500 mol/L61K2Cr2O7,标准溶液于150 mL锥形瓶中,加1 g碘化钾,溶解后加入5 mL1:1盐酸,放置暗处5 min,取出以等体积水稀释。用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液由棕红色褪到淡黄色,即加入2 mL 10 g/L甘薯淀粉指示剂(1 g甘薯淀粉溶于100 mL沸水中),继续滴定至蓝色褪去,溶液呈无色即为终点,记下硫代硫酸钠用量,计算其浓度。LY/T 125519992

6、3.2.40.01 mol/L 碘酸钾标准溶液:称取 2.14 g 碘酸钾溶解于含有 4 g 碘化钾和 1 g 氢氧化钾的热溶液中,冷却后用水定容至 1 L,摇匀。此溶液如需稀释至低浓度时,同样也用 4 g/L 碘化钾和 1 g/L 氢氧化钾溶液稀释之。测定低硫样品时,可将碘酸钾标准溶液稀释 10 倍后应用。标定方法如下:吸取25 mL待标定的碘酸钾溶液于150 mL锥形瓶中,加5 mL 1:1盐酸,立即以刚标定过的相当浓度的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液由棕红色变为淡黄色,再加入2 mL 10 g/L甘薯淀粉指示剂,继续滴定至蓝色减褪,溶液呈淡蓝色即为终点。滴定近终点时,因蓝色褪去较慢,硫代硫

7、酸钠溶液需要慢慢滴入,每加1滴,就摇动1020 s,以免过量。计算滴定度,公式如下:)1(2506.321VcT式中:T碘酸钾标准溶液对硫的滴定度,mg/mL;c硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;.V1消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;32.06硫原子的摩尔质量,mg/mmol;25待标定的碘酸钾溶液体积,mL。3.2.550 g/L 高锰酸钾溶液:5 g 高锰酸钾溶于 100 mL 50 g/L 碳酸氢钠溶液中。3.2.63.2.6 50 g/L 硫酸铜溶液:5 g 硫酸铜溶于 100 mL 水中。3.3主要仪器燃烧法测定硫的装置图(见图1)。1盛有 50 g/L 硫酸铜溶液的洗气瓶;

8、2 一盛有 50 g 高锰酸钾溶液的洗气瓶;3 一盛有浓硫酸的洗气瓶;4 一管式电炉;5 一燃烧管和燃烧舟;6 一二通活塞;7-吸收瓶;8 一圆形玻璃漏斗;9 一滴定管;10 一三通活塞;11、13、14一橡皮管;12 一玻璃管;15 一盛吸收液的下口瓶;16、17 一玻璃抽气管(或真空泵)和废液排出口;18 一铂铑温度计图 1燃烧法测定硫的装置图吸收系统使用说明:当仪器完全装好且经检查不漏气后,关闭活塞6,用玻璃抽气管或真空泵进行抽气,转动活塞10,使玻璃管12与橡皮管11连通,此时盛于瓶15中的吸收液流入吸收瓶7中,约50 mL体积后,关闭活塞10,开活塞6,调节抽气管抽气速度,直至有均匀

9、小气泡缓缓不断从包有尼龙布的玻璃漏斗口冒出为止。此时即可燃烧样品和进行滴定。当需要排出滴定废液时,打开活塞10,使玻璃管12和橡皮管13连通,捏紧橡皮管14,废液即由玻璃管12经橡皮管13排出。3.4测定步骤LY/T 1255199933.4.1将有硅碳棒的高温管式电炉预先升温到 1250左右,在吸收瓶中加入 80 mL 盐酸-甘薯淀粉吸收液,用吸气法(可用抽气管或真空泵抽气)调节气流速度,使空气顺序通过盛有 50 g/L 硫酸铜溶液(用于除去空气中可能存在的硫化氢)、50 g/L 高锰酸钾溶液(用于除去还原性气体)以及浓硫酸的三个洗气瓶,然后进入燃烧管,再进入盐酸-甘薯淀粉吸收液的底部,最后

10、进入抽气真空泵。用碘酸钾(KIO3)标淮溶液滴定吸收液,使之从无色变为浅蓝色(23 min 不褪色)。3.4.2打开燃烧管的进气端,将盛有 0.51.5 g(精确至 0.0001 g)通过 0.149 mm 筛孔的土壤样品(样品质量视土壤含硫量而定)的燃烧舟,用耐高温的不锈钢钩送入燃烧管的最热处,迅速把燃烧管与其进气端重新接紧。此时,样品中的含硫化合物经燃烧而释放出二氧化硫气体,随流动的空气进入吸收液,立即不断地用碘酸钾标准溶液滴定(用刻度 0.05 mL 的 10 mL 滴定管),使吸收液始终保持浅蓝色(决不可使溶液变为无色),在 23 min 不褪色即达终点,记下碘酸钾标准液的用量(mL)

11、。每测定一个样品,一般只需 56 min。3.4.3再打开燃烧管的进气端,用不锈钢钩取出测定过的燃烧舟,并将另一装有土样的燃烧舟送入燃烧管中,继续进行下一个样品的测定,而不需要换吸收液(如果吸收瓶中的吸收液太多时,可转动活塞,适当抽走一部分吸收液,并补加盐酸-甘薯淀粉吸收液)。3.5结果计算)3(497.2g/kgg/kg)2(05.1100010g/kg3)含量()含量()含量(SSOmTVmTVGS式中:G经验校正常数(1.05);V滴定时用去碘酸钾标准溶液体积,mL;T碘酸钾标准溶液对硫的测定度,mg/mL;m烘干土样品质量,g;2.497由硫换算成三氧化硫的系数。3.6允许偏差按LY/

12、T 1253-1999表1的规定。注:注 1:要随时检査整个仪器装置有无漏气现象。通空气时,气流不能太快,否则二氧化硫吸收不完全。注 2:测定过程中必须控制温度为 1250士 50。低于此值时,则燃烧分解不完全,影响测定结果,超过此值时,则硅碳棒易烧坏.燃烧不宜连续使用 6 h 以上,否则易损坏。注 3:燃烧管要经常保持清洁,同时燃烧管的位置要固定不变,不能随意转动仪器装置中所用的橡皮管和橡皮塞均需预先在 250 g/L 氢氧化钠溶液中煮过,借以除去可能混入的硫。注 4:通空气流的目的是帮助高温氧化燃烧,以有利于分解样品中的硫酸盐类,若通氧气则效果更佳。注 5:为了促使样品中全硫更好地分解,可

13、加入助熔剂。助熔剂以无水钒酸为好,用量 0.1 g,也可用 0.25 g 锡粉。注 6:吸收装置中的圆形玻璃漏斗口上应包有耐酸的尼龙布,以便使冒出的气泡细小均匀,使二氧化硫吸收完全。注 7:经试验证明,本法所得全硫结果只相当于实际含量的 95%左右,其原因是某些硫酸盐(如硫酸钡)在短时间内不能分解完全,故必须乘以经验校正常数。4EDTA 间接滴定法LY/T 1255199944.1方法要点先用过量的氯化钡将溶液中的硫酸根沉淀完全。过量的钡在pH10时加酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EDTA二钠盐溶液滴定。为了使终点明显,应添加一定量的镁。从加入钡、镁所耗EDTA的量(用空白方法求得),减去

14、沉淀硫酸根后剩余钡、镁所耗EDTA量,即可算出消耗于硫酸根的钡量,从而求出硫酸根量。4.2试剂4.2.10.01 mol/L EDTA 溶液:称取 3.72 g EDTA 二钠盐溶于无二氧化碳的水中,定容至 1 L,其浓度可用标准钙或镁溶液标定。4.2.2钡、镁混合液:称 2.44 g 氯化钡(BaCl22H2O)和 2.04 g 氯化镁(MgCl26H2O)溶于水,定容至1 L,摇匀.此溶液中钡、镁浓度各为 0.01 mol/L,每毫升约可沉淀硫酸根 1 mg。4.2.3pH10 的缓冲液:67.5 g 氯化铵溶于水中,加入 570 mL 浓氨水(NH4OH,化学纯),加水稀释至 1L。4.

15、2.4酸性铬蓝 K-萘酚绿 B 混合指示剂:0.5 g 酸性铬蓝 K、1 g 萘酚绿 B 与 100 g 氯化钠在玛瑙研钵中研细,贮于暗色瓶中,密封保存备用。4.3主要仪器半微量滴定管(10 mL);锥形瓶。4.4测定步骤4.4.1吸取 2050 mL LY/T 1253 中脱硅后系统分析待测液于 150 mL 锥形瓶中,用 200 g/L 氢氧化钠逐滴加入,至刚出现氢氧化物沉淀为止,加 1:3 盐酸酸化,沉淀消失后过量 1 mL,加热至沸,赶出二氧化碳,趁热用吸管缓慢加入过量 25%100%的钡、镁混合液,使硫酸根沉淀完全,继续微沸 5 min,待充分冷却后放置 2 h 以上。4.4.2加

16、3.5 mL pH10 缓冲液,摇匀,再加 0.2 g 左右酸性铬蓝 K-萘酚绿 B 混合指示剂,摇匀后立即用 EDTA 标准溶液滴定至由红色变成蓝色,终点前如颜色太浅,可稍添加一些指示剂。记录所用 EDTA溶液的毫升数(V1)。4.4.3另取与待测液同体积水,同样加 1:3 盐酸 1 mL、钡、镁混合液、3.5 mL pH10 缓冲液和 0.2 g左右酸性铬蓝 K-萘酚绿 B 混合指示剂,用 EDTA 溶液滴定,消耗 EDTA 量为 V2(即为空白)。4.5结果计算)7(497.2)g/kg()g/kg()6(3338.0)g/kg()g/kg()5(096.0/kg)()g/kg()4(10001031(2/kg)(3-24-24-24-24-24-24SSOSOSSOcmolSOSOmtcVVVSOcmolSOs含量含量含量含量式中:V2空白所耗的EDTA体积,mL;V1待测液所耗的EDTA体积,mL;V3同体积待测液中原钙镁所耗EDTA体积,mL;LY/T 125519995cEDTA溶液的浓度,mol/L;st分取倍数5020250)()(mLmLts体积测定时吸取待测液定容

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