改进的重铬酸盐法测定土壤有机质含量

李淑红 赵仕沛

摘要：通过对实际样品及有证标准物质的测定实验，从使用硫酸-硫酸银溶液、石墨消解仪加热消解代替油浴消解、消解仪配套消解管将样品消解后在磁力搅拌器搅拌的情况下进行滴定等三个方面对标准方法进行改进，在保证试样测定准确的前提下，改进方法大幅降低了器皿洗涤的工作量，减少了试剂耗材的使用量，避免了试样二次转移造成的误差。

关键词：土壤;有机质含量;改进的重铬酸盐法

土壤有机质是存在于土壤中的所有含碳的有机化合物，主要包括土壤中各种动物、植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机化合物。土壤有机质含有植物生长发育所需要的各种养分，如，碳、氮、磷、硫等。

土壤有机质含量的测定方法通常有化学氧化法和灼烧法。其中，在农业、林业、环保行业标准中应用最多的是化学氧化法即重铬酸钾外加热法。

使用重铬酸钾油浴外加热容量法来测定土壤有机质含量，土壤中碳酸盐无干扰作用，测定结果准确，适用于大批量样品的分析。但方法中要求是油浴加热（170～180℃），油浴加热存在耗材（油）消耗量大、油烟污染大、操作中危险系数大、后期试管洗刷工作量大等诸多问题。本实验从使用硫酸-硫酸银溶液、石墨消解仪加热消解代替油浴消解、消解仪配套消解管将样品消解后在磁力搅拌器搅拌的情况下进行滴定等三个方面的改进和NY/T1121.6-2006《土壤检测第6部分：土壤有机质的测定》、LY/T1237-1999《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》、GB9834-1988《土壤有机质测定》等标准中规定的方法进行对比分析。

一、方法原理

重铬酸钾氧化-外加热法是利用油浴加热消煮的方法来加速有机质的氧化，使土壤有机质中的碳氧化成二氧化碳，而重铬酸离子被还原成二价铬离子，剩余的重铬酸钾用二价铁的标准溶液滴定，根据有机碳被氧化前后重铬酸离子数量的变化，计算出有机碳或有机质的含量。

二、实验内容

（一）标准中的方法

上述三个标准中规定的分析方法：准确称取适量的经研磨过的细土壤样品（称样量根据样品中有机质含量范围而定，一般在0.1～0.5g），放入硬质玻璃试管中，加入适量粉末状硫酸银（一般为0.1g），准确加入重铬酸钾标准溶液，再加入浓硫酸，摇匀。油浴加热，待试管中液体沸腾时开始计时，煮沸5±0.5min;冷却后，将试管内的消煮液及土壤残渣全部转移，用硫酸亚铁溶液进行滴定（以邻啡罗啉作为指示剂）。在测定样品的同时，必须使用等量的石英砂做两个空白试验，取其平均值。空白试样的测定步骤与土样测定完全相同。

（二）改进方法

将样品准确称量（同标准方法）后转移至消解仪配套玻璃消解管中，用移液管加入浓度为0.8000mol/L重铬酸钾标准溶液5mL，然后再加入5mL硫酸-硫酸银溶液（将1g硫酸银溶解至50mL浓硫酸中），并小心旋转摇匀，盖塞。预先打开消解仪，温度设定为185℃，待温度达到要求后，将盛土壤样品的玻璃消解管放人消解仪石墨孔中，消解时间同上。冷却后，去掉塞子，加入50～55mL蒸馏水，放至室温后，在每个玻璃消解管中放人转子，然后加入数滴邻啡罗啉指示剂，在磁力搅拌器搅拌情况下进行滴定（同标准方法）。同时做空白实验，方法同上。

（三）实验结果

本次实验使用实际样品进行精密度实验，使用有证标准物质进行准确度实验。

1、精密度。对编号为1、2、3的三个实际土样，分别用标准方法和改进方法进行6次平行测定，计算6次测定结果的绝对偏差，进行精密度的评价，结果见表1、表2。由表1、表2可知，在同样的消解温度下采用标准方法和改进方法对实际样品测定结果的绝对偏差均符合标准要求。表明改进方法对实际样品测定结果的精密度也较高，试验过程的系统误差小，实验结果的重演性好。

2、准确度。使用标准方法和改进方法对有证标准物质进行测定，进行两种方法的准确度评价，测定结果见表3。由表3可知，在同样的消解温度下采用标准方法和改进方法，对有证标准物质进行测定，测定结果均在保证值范围之内。表明改进方法对实际样品测定结果的准确度也较高，实验结果准确可靠。

三、结果与讨论

改进的重铬酸盐法测定土壤有机质含量，将粉末状硫酸银按照1：50的比例（将1g硫酸银溶解至50mL浓硫酸中）配制成硫酸一硫酸银溶液，每次移取5mL于加过样品和重铬酸钾标准溶液的硬质试管中，这样既省去了粉末硫酸银的称量工作，又保证了每个样品中硫酸银加入量的一致。

两种消解方式相比，油浴具有加热均匀（油液完全包裹试管）的优势，但油浴加热存在耗材（油）消耗量大、油烟污染大、操作中危险系数大、后期试管洗刷工作量大等诸多问题;石墨加热时必须使用与消解仪配套的玻璃消解管，而且确保实验过程中玻璃消解管完全放人消解孔中，但使用消解仪配套消解管将样品消解后在磁力搅拌器搅拌的情况下进行滴定，无需试样的二次转移，降低了试样转移造成的誤差，减少了玻璃器皿的使用量及后期洗刷的工作量。

本实验改进方法测定结果的精密度及准确度均较高，表明改进方法进行土壤中有机质的测定较NY/T1121.6-2006《土壤检测第6部分：土壤有机质的测定》、LY/T1237-1999《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》、GB9834-1988《土壤有机质测定》等标准中规定的方法进行测定更具优势。

作者简介：李淑红（1982-），女，河南延津人，工程师，研究方向：生态环境监测;赵仕沛（1980-），男，河南宝丰人，工程师，研究方向：生态环境科研。

（责任编辑 曹雯梅）