土壤与农作实验

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1、《土壤学与农作学》实验实验一土壤pH值和氧化还原电位（Eh）的测定一、土壤pH值的测定(电位法)土壤酸碱反应与土壤肥力和作物生长发育有密切关系。土壤pH值是反映土壤酸碱性的主要指标，其测定方法有多种，现仅介绍电位测定法。1．方法原理当pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，插入试液或土壤悬液时，便构成一电池反应，两极之间即产生电位差。由于参比电极的电位是固定的，因而该电位差的大小决定于试液中氢离子浓度(实际应为活度)。氢离子浓度的负对数即为pH。25℃时，溶液中每变化一个pH单位，就产生59．1mV

2、的电位差，在仪器上直接以pH的读数表示。温度差异通过仪器上的补偿装置进行校正。2．试剂制备(1)pH4．0l标准缓冲液：称取在105℃烘过的苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)10．2lg，用蒸馏水溶解后稀释至lL，即为pH4．0l、浓度0．05mol／L的苯二甲酸氢钾溶液。(2)pH6．87标准缓冲液：称取45℃下烘过的磷酸二氢钾3．39g和无水磷酸氢二钠3．53g(或用带12个结晶水的磷酸氢二钠于干燥器中放置两周，使成为带两个结晶水的磷酸氢二钠，再经过130℃烘成无水磷酸二氢钠备用)，溶解在蒸馏水中，定

3、容至lL。(3)pH9．18标准缓冲液：称取3．80g硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶于蒸馏水中，定容至1L。此缓冲液容易变化，应妥善保存。3．仪器用品仪器用品一般有pHs一29A型酸度计或雷磁25型酸度计、甘汞电极、pH玻璃电极或pH复合玻璃电极。4．操作步骤(1)称取25g风干土样，置于50mL烧杯中，用量筒加入25mL蒸馏水，搅动1分钟，使土体充分散开，放置半小时至l小时使其澄清(此时应避免空气中有氨或挥发性酸)。．(2)按仪器使用说明书要求启动仪器预热半小时。(3)选用标准缓冲液校正仪器刻度

4、。校正完毕测定前，用蒸馏水冲洗电极，并用滤纸将电极上的水吸干。(4)将pH玻璃电极的球泡插入下部悬浊液中，并在其中轻轻摇动，以除去玻璃表面的水膜，使电极电位达到平衡，随后将甘汞电极插入上部清液中，揿下读数开关，进行pH测定。性能良好的pH玻璃电极与悬液接触数分钟后，即可达到稳定读数，但对于缓冲性能弱的土壤，平衡时间可能会延长。(5)测定完毕后，用蒸馏水反复将电极冲洗干净，妥善保存。5．注意事项(1)水土比例对试验结果有影响。据试验证明，碱性土壤宜用l:l的水土比例，酸性土壤宜用1:l或2．5:l的水土比

5、例进行测定。(2)土样不宜研得过细，宜采用过18号筛(孔径lmm)的土样进行测定。(3)每测一个样品后，要用蒸馏水将电极冲洗干净，并用滤纸轻轻将吸附的水吸干，再进行第二个样品的测定。测定5～6个样品后，应该用pH标准缓冲液校正一次，并将甘汞电极放在饱和氯化钾溶液中浸泡一下，以维持顶端的氯化钾溶液充分饱和。二、土壤氧化还原电位(Eh)的测定(电位法)测定土壤氧化还原电位，可以了解土壤中养料元素的转化、土壤的通气状况、还原程度以及某些水田土壤中有无硫化氢、亚铁、有机酸等还原物质毒害的可能性。1．方法原理氧化

6、还原反应实质上是电子得失的反应，通过这种反应可使化学能和电能之间得以互相转化。测定时铂电极和饱和甘汞电极构成电池，铂电极作为电路中传导电子的导体。在铂电极上所发生的反应或者是还原物质的氧化，或者是氧化物质的还原，此动态平衡方向视电流方向而定。用氧化还原电位计或酸度计，从表头读出土壤Eh值与饱和甘汞电极的电位之差，换算成土壤Eh值。由于土壤中氧化还原平衡与酸碱度之间存在着很复杂的关系，有时测出的结果为便于比较需经pH校正。为简化起见，可直接用氢体系理论值60(30℃时)进行校正，这对有机质不多，pH变化不

7、大的土壤来说，误差不大。另外，也可采用Eh和pH并列的表示方法。2．仪器pHs一29A型酸度计或氧化还原电位计、铂电极、甘汞电极。3．操作步骤测定时铂电极接正极，甘汞电极接负极，将电极插入欲测土壤中，1分钟后读电位值。如土壤Eh值低于饱和甘汞电极电位值，指针向负偏转，仪器又没有极性开关时，可变换电极位置(即铂电极接负极，甘汞电极接正极)，从仪器上读出的电位值，是土壤电位值与饱和甘汞电极的电位差。土壤的电位值(Eh)需经计算才能得到。如以铂电极为正极，饱和甘汞电极(其电位见实表5)为负极，则E测出=Eh土

8、壤－E饱和甘汞电极故Eh土壤=E饱和甘汞电极+E测出如果以铂电极为负极，甘汞电极为正极，则E测出=E饱和甘汞电极－Eh土壤故Eh土壤=E饱和甘汞电极－E测出4．注意事项(1)Eh的测定最好在田间直接进行。如需带回室内测定时，应当用大的塑料盒或铝制饭盒采取原状土一块，并立即用胶布或石蜡密封盒口，迅速带回室内。打开盒盖后先用洁净小刀刮去表土数毫米，再立即插入电极进行测定。(2)测定时的平均时间对结果影响很大，在田间测定时可规定电极插入后1分钟读