《FJA-1型常規(guī)分析儀器工作站》測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì) 方建安 張連第 （中科院南京土壤研究所）一、測(cè)定的意義與方法原理土壤有機(jī)質(zhì)是植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的源泉，又是土壤中某些微生物的能源物質(zhì)，同時(shí)也是形成土壤結(jié)構(gòu)的重要因素。因此土壤有機(jī)質(zhì)與土壤的耐肥、保墑、透水、緩沖性、耕性、通氣狀況、土壤溫度等物理化學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。所以土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要指標(biāo)之一，是土壤分析必做的常規(guī)分析項(xiàng)目。有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定通常是采用中國(guó)土壤學(xué)會(huì)推薦的常規(guī)分析方法，即先測(cè)定有機(jī)碳，然后再計(jì)算機(jī)質(zhì)的方法[1]。用H2SO4—K2Cr2O7溶液氧化有機(jī)碳，再用FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的K2Cr2O7。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液FeSO4的耗用量求出有機(jī)質(zhì)的含量。有機(jī)質(zhì)的百分含量用下式計(jì)算： 式中，c為FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度； V0為10mL重鉻酸鉀硫酸溶液消耗的硫酸亞鐵的毫升數(shù)；V為滴定等當(dāng)點(diǎn)時(shí)滴定劑硫酸亞鐵的耗用量(Ml)；0.003為1/4C摩爾質(zhì)量(g)；1.724為土壤有機(jī)碳換算成有機(jī)質(zhì)的換算系數(shù)；1.1為校正常數(shù)；100為換算成百分含量；m為樣品重量(g)。 通常都采用普通玻璃滴定管和化學(xué)指示劑進(jìn)行手工滴定測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)，但具有一定的缺點(diǎn)，如滴定速度和變色不明顯等影響，使分析產(chǎn)生較大的誤差。在現(xiàn)代分析中采用電位滴定法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量，以白金電極作為指示電極，甘汞電極作為參比電極。克服了由于終點(diǎn)變色不明顯等造成的測(cè)量誤差。尤其采用微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定系統(tǒng)測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量時(shí)，使分析速度和精度得到很大的提高，同時(shí)減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。 微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定系統(tǒng)應(yīng)用程序適用于酸堿滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定和絡(luò)合滴定等具有S型滴定曲線的滴定。可以進(jìn)行單終點(diǎn)或多終點(diǎn)滴定。二、試劑及儀器設(shè)備 1．試劑（1）K2Cr2O7—H2SO4溶液：39.225克 K2Cr2O7(GB642—77)溶于1升水中，再緩緩加入1升濃H2SO4（GB625—77）。邊加邊攪拌，必要時(shí)用水冷卻。溶液濃度為c(1/6K2Cr2O7) = 0.4mol/L。（2）FeSO4溶液：56克FeSO4 •7H2O(GB664—77)溶于600mL水中，加H2SO4（GB625—77）5 mL。加水至1升，用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7標(biāo)定濃度。 2 儀器設(shè)備（1）油浴鍋、試管等消化有機(jī)質(zhì)的設(shè)備；（2）FJA-1型常規(guī)分析儀器工作站；（中科院南京土壤所技術(shù)服務(wù)中心研制與生產(chǎn)）（3）微機(jī)滴定應(yīng)用程序（中科院南京土壤所技術(shù)服務(wù)中心提供）[2]。三、分析過(guò)程 1．樣品前處理稱土0.1—0.5克于硬質(zhì)試管中，準(zhǔn)確加入K2Cr2O7—H2SO4溶液10mL，搖勻，在油浴上170—180℃消化5分鐘，冷卻后用水洗入100 mL燒杯中，體積約為50mL。 2． 微機(jī)滴定操作將準(zhǔn)備好的溶液放在滴定臺(tái)上，以白金電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，在機(jī)械攪拌的情況下，以FeSO4為滴定劑，進(jìn)行微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定。滴定程序啟動(dòng)后，首先進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，輸入必要的參數(shù)、測(cè)量方式和滴定條件。 在作樣品定分析時(shí)，不再打入上述參數(shù)，只要打入樣品號(hào)和初紿體積（視滴定劑用量大小來(lái)確定，這樣可以加快滴定速度），就能自動(dòng)滴定，直至滴定到終點(diǎn)。如圖所示。也可以打印曲線和儲(chǔ)存與打印測(cè)定結(jié)果。四、結(jié)果與討論 1． 用FJA-1型常規(guī)分析儀器工作站(永停終點(diǎn)法)和手工滴定法以FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)K2Cr2O7進(jìn)行六次平行滴定，其結(jié)果如表1所示。表1 用FeSO4滴定K2Cr2O7的結(jié)果次數(shù)項(xiàng)目 工作站滴定手工滴定 用微機(jī)電位自動(dòng)滴定系統(tǒng)和手工滴定的方法對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)樣品進(jìn)行了對(duì)照分析，分析結(jié)果如表2所示。表2 工作站(永停終點(diǎn)法)和手工滴定法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)結(jié)果比較 標(biāo)本號(hào) 工作站滴定法 手工顯色滴定法 （有機(jī)質(zhì)%） （有機(jī)質(zhì)%） 1 0.57 0.57 2 0.47 0.45 3 0.51 0.48 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明微機(jī)控制的電位滴定具有較高的測(cè)定精度和好的重現(xiàn)性。在滴定劑的耗用量在17mL左右時(shí)，變異系數(shù)小于0.2%。兩種滴定方法對(duì)樣品的對(duì)比測(cè)定其結(jié)果*符合要求。 2．微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定不但能打印出滴定結(jié)果，同時(shí)還能繪出滴定曲線和等當(dāng)點(diǎn)在曲線上的位置，可以進(jìn)一步判斷結(jié)果的可靠性。 3．整個(gè)滴定過(guò)程全部自動(dòng)化，不需要操作者參與。因此在滴定時(shí)，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。 參考文獻(xiàn) [1]、中國(guó)科學(xué)院南京土壤所，土壤理化分析，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978。 [2]、方建安、王敖生、楊坤璽、分析儀器，（2），（26）1989。