土壤CEC测定的相关问题及解决对策

郑萍萍

（广东省环境监测中心 广东广州 510308）

引言

由有机的交换基和无机的交换基所构成，形成的有机-无机复合体所吸附的交换性盐基和水解性酸的总和即为土壤阳离子交换量[1]。土壤阳离子交换量是由土壤胶体的表面性质决定，其直接反映了土壤的保肥、供肥性及缓冲能力[2]，其测定结果可有效为调节土壤的物理状况、合理施肥、土壤改良提供技术支撑。因此，土壤阳离子交换量测定的准确性和稳定性就显得极为关键。近年来，国家大力支持土壤环境监测，也将阳离子交换量纳入土壤详查的项目中，在大量的土壤样品的监测分析过程中，本人累积了相关经验，将在本文进行展开说明。

1 分析方法

测定土壤阳离子的方法依据较多，针对中性和酸性土壤阳离子交换量的测定，既有乙酸铵交换法[3,4]，也有氯化钡-硫酸镁交换法[5]。针对石灰性土壤的阳离子交换量的测定，择优氯化铵-乙酸铵交换法、盐酸-乙酸钙交换法、乙酸钠-火焰光度法等[6-8]。本文只对适用于酸性和中性土分析的乙酸铵交换法进行改良后的土壤阳离子交换量的分析进行了经验总结。

2 分析试剂及设备

2.1 分析试剂

1mol/L乙酸铵溶液

乙醇溶液

甲基红-溴甲酚绿混合指示剂溶液

20g/L硼酸指示剂溶液

0.05mol/L盐酸标准溶液

pH10缓冲溶液

K-B指示剂

固体氧化镁

纳氏试剂

液体石蜡

2.2 分析设备

离心管

振荡器

离心机

蒸馏仪

滴定管及其余滴定装置

3 分析步骤

洗去钙离子：准确称取2.0000±0.0005g过2mm筛孔的风干土样于50mL离心管中，加入1mol/L乙酸铵溶液40mL，用手晃匀，再于振荡器中振荡10min，置于6000r/min离心机中离心5min，倒掉上清液。如上以1mol/L乙酸铵溶液处理5-6次，至最后上清液中无钙离子检出为止。

洗去铵离子：往载土离心管中加入95%乙醇溶液40mL，用手晃匀，再于振荡器中振荡10min，置于6000r/min离心机中离心5min，倒掉上清液。如上以95%乙醇溶液处理5-6次，至最终上清液中无铵离子检出为止。

蒸馏：将离心管中的土样用纯水全部洗入蒸馏瓶中，以盛有25mL20g/L硼酸指示剂吸收液的接收瓶接在冷凝管下端，加热蒸馏，待氨蒸完后（用甲基红-溴甲酚绿指示剂检验），停止蒸馏。

滴定：将馏出液用0.025mol/L盐酸标准溶液滴定，记录滴定体积。

4 土壤CEC在分析中可能存在的问题

4.1 洗脱未净

以乙酸铵洗钙离子的过程中，如果钙未洗净，则会导致测定结果偏低；以乙醇洗铵的过程中，若铵未洗净，则会导致测定结果偏高。

4.2 离心不稳

离心后的土样，若不实，易导致上清液中的土样流失，使得测定结果偏低。

4.3 蒸馏过程中氨未蒸完全

蒸馏土样时，若加的氧化镁量不够，则可能导致过酸土样的氨不完全蒸出，从而导致测定结果偏低。或氨未完全蒸出，就取出接收瓶，也会造成测定结果的偏低。

4.4 盐酸标准溶液的浓度未进行修正

盐酸标准溶液未进行标定，或标定一次以后，过较长时间，还以此标定值进行计算。

5 提高土壤CEC分析结果准确性方法

5.1 确保交换的充分性

对于一些粘性较高的土，无论是乙酸铵的浸洗过程还是乙醇的浸洗过程，通常均需浸洗更多次数，乙酸铵浸洗土样完成的浸出液需用pH10缓冲液及K-B指示剂检验呈蓝色，即显示无钙离子，才可进行乙醇对土样的浸洗处理。如此，则可确保土样中的钙离子被铵离子充分置换，而不会导致参与阳离子交换量计算的蒸馏出的铵减少，从而提高结果的准确性。同理，乙醇洗去被乙酸铵浸洗处理过的土样中的铵离子时，浸洗最后一遍的浸出液需用纳氏试剂检验无黄色反应，即显示无铵离子，才算浸洗完成。如此，则可确保不会有多余的氨经蒸馏出而参与计算所造成的结果偏高，从而提高结果的准确性。

5.2 控制离心过程中的土样损失

适当提高离心机转速，延长离心时间，可使离心过后的土样更加紧实，而减少甚至避免土样随浸出液离心上清液倒出的损失，可尽量降低土样流失对测定结果的偏低影响。对于一些砂质土样，在上清液的倾倒过程更要谨慎，因为砂质土样在离心过后不如壤质土紧实，更易在倾倒过程中造成土样损失。

5.3 控制好蒸馏

首先，将土样洗入蒸馏瓶后，要加够氧化镁的量，其次要以甲基红-溴甲酚绿指示剂（或纳氏试剂）检验馏出液，确保后面的馏出液中无氨，才可将接收瓶取出。这样才能避免因蒸馏步骤导致结果偏低的影响。

5.4 标定盐酸标准溶液

由于盐酸具有可挥发特性，放置时间过长，会导致盐酸的浓度偏低，及时对盐酸进行标定，可避免由此导致测定结果偏高的影响。

结语

为提高土壤阳离子交换量测定结果的准确性，本文总结出了在分析过程中易遇到的问题和相关注意事项，并提出了相应的解决对策，可供其余分析人员在分析此项目时作参考，避开一些错误操作，提高分析效率。此方法环节颇多，每一环节都应认真对待和处理，分析人员应有足够的耐心并细心地对待阳离子交换量的监测分析工作。