土壤可溶盐八大离子的测定
2022-03-22许晓慧
许晓慧
（华北地质勘查局五一四地质大队，河北承德 067000）
土壤含盐量是表征土壤盐分状况的主要参数，也是确定土壤盐渍化程度的主要指标。准确可靠的土壤盐分分析数据是一切盐碱地工作的基础，而掌握土壤主要离子的含量对于盐碱地改良也有非常重要的作用。因此快速、准确的测定土壤含盐量及主要离子含量成为科研工作中的基础研究。经过对几种测定土壤可溶盐八大离子的方法进行了比对，筛选出以下方法，以期为科研工作者提供借鉴和参考。
1 实验部分
1.1 主要仪器及试剂
（1）电子天平（型号：WTC5002）；
（2）立式智能精密性摇床（型号：BSD-YF2600）；
（3）低速大容量离心机（型号：L-580）；
（4）ICP-OES（型号：iCAP7400）
（5）硫酸标准溶液[c（1/2H2SO4）=0.02mol/L]；
（6）酚酞指示剂（10g/L）；
（7）甲基橙指示剂（1g/L）；
（8）硝酸银标准溶液（c=0.04mol/L）；
（9）碳酸氢钠（c=0.02mol/L）；
（10）硝酸银标准溶液（c=0.04mol/L）；
（11）铬酸钾指示剂（50g/L）；
（12）含有K、Ca、Na、Mg 的标准储备溶液（c=1000mg/L）；
（13）含有硫酸根的标准储备溶液（c=1000mg/L）。
1.2 浸出液的制备
1.2.1 方法的选择
用水浸提土壤中易溶盐时，应力求将易溶盐完全溶解出来，同时又需尽可能使难溶盐和中溶盐不溶解或少溶解，因此应选择适当的土水比例、震荡时间、温度控制，本标准采用国内较通用的1:5 水土比例和震荡3min的规定，并将温度控制在25℃。
1.2.2 操作步骤
称取50.0g 试样于500mL 三角瓶中，加入250mL蒸馏水，在立式智能精密性摇床中震荡3min，取出，将溶液全部转移至离心管中，用离心机在4000r/min的条件下离心5min，用45μm 的滤膜过滤上层清液，承接滤液，制备浸出液。
1.3 碳酸根、重碳酸根、氯离子的测定
（1）准确移取25mL 浸出液于250mL 锥形瓶中，加入1 滴酚酞指示剂，若溶液不现粉红色，则表示没有碳酸根存在，继续滴加2 滴甲基橙指示剂，用硫酸标准溶液滴定重碳酸根。
（2）若滴加完酚酞指示剂，溶液出现粉红色，则表示有碳酸根存在，此时用硫酸标准溶液滴定至粉色不明显，记录消耗的硫酸标准溶液的体积V1，继续滴加2 滴甲基橙指示剂，用硫酸标准溶液滴定黄色突变至橙色，记录此过程消耗的硫酸标准溶液的体积V2。
（3）在此溶液中逐滴加入碳酸氢钠至溶液刚变为黄色，加入5 滴铬酸钾指示剂，硝酸银标准溶液滴定，直至生成砖红色沉淀不再消失为止，记录所用硝酸银的毫升数V。
（4）计算公式分别见以下（1）、（2）、（3）。
c-（1）、（2）中表示1/2硫酸标准溶液的浓度，mol/L；
（3）中表示硝酸银标准溶液的浓度，mol/L；
m— 相当于分析时所取浸出液体积的干土质量，g；
0.0300—1/2碳酸根的摩尔质量，kg/mol；
0.061—等于重碳酸根的摩尔质量，kg/mol；
0.0355—等于氯离子的摩尔质量，kg/mol。
1.4 K、Ca、Na、Mg、硫酸根的测定
1.4.1 工作曲线的绘制
用标准储备溶液逐级稀释，分别配制含有K、Ca、Na、Mg为0.00、0.50、1.00、5.00、10.0、20.0、30.0μg/mL，含硫酸根为0.00、5.00、10.0、20.0、30.0、50.0、100μg/mL的混标溶液。
1.4.2 试样的测定
预热好仪器，调节合适的仪器参数，分别在766.49、317.933、589.592、279.079、182.034nm 条件下测定浸出液中的K、Ca、Na、Mg和硫酸根。
2 结果与分析
2.1 检出限
（1）按照HJ168-2010《环境监测分析方法标准制修订技术导则》对滴定法检出限的相关规定，根据所用的滴定管产生的最小液滴的体积来计算方法检出限，见表1。
表1 滴定法检出限
（2）按照HJ168-2010《环境监测分析方法标准制修订技术导则》平行测定8次，计算相对标准偏差，根据公式MDL=t*S计算检出限，见表2。
表2 仪器测定检出限
2.2 方法准确度精密度
按照方法全流程测定标准样品HTSB1进行六次测定，数据见表3。
表3 方法准确度精密度
3 结语
本方法采用两种方法，同时测定八种离子，采用目前最通行、最经典的酸碱中和滴定方法测定碳酸根和重碳酸根，采用同底液以铬酸钾为指示剂的硝酸银直接滴定法测定氯离子，方法简便，操作连续，大大提高了生产效率。ICP-OES 一份底液同时测定K、Ca、Na、Mg、硫酸根，规避了EDTA络合滴定钙、镁离子，步骤繁琐耗时较长的缺点以及火焰光度法测钾、钠离子，重复操作效率低下的缺点，硫酸根的测试线性范围宽、准确度高，为进一步提速增效打好基础。
