土壤交換性鹽基

土壤交換性鹽基是指土壤吸收複合體吸附的鹼金屬和鹼土金屬離子（K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）的總和，即交換性鹽基總量。

基本介紹

• 中文名：土壤交換性鹽基
• 外文名： Soil exchangeable base;exchange base
• 簡稱：交換性鹽基

概念

土壤交換性鹽基是指土壤吸收複合體吸附的鹼金屬和鹼土金屬離子（K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）的總和，即交換性鹽基總量。

測定方法

方法選擇的依據

測定交換性鹽基的方法很多，但以乙酸銨溶液作為交換性鹽基的提取劑是合適的。這是因為當用乙酸銨溶液提取時，可以與CEC的測定相結合，從而省了操作步驟，另一方面乙酸鐵易溶於水，也易分解。因此，測定交換性鹽基最常用的方法，是乙酸銨交換-中和滴定法。乙酸銨浸出液含有土壤可交換性的K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，可直接用火焰光度法測定K⁺、Na⁺，原子吸收分光光度法測定Ca²⁺、Mg²⁺，這樣可以了解鹽組成和鹽基總量，有快速方便的特點；亦可將溶液蒸乾灼燒製成含鹽基離子的溶液後用EDTA絡合滴定法測定Ca²⁺、Mg²⁺。但用EDTA法測定鈣、鎂的精度不夠理想，滴定有色的土壤浸出液也有一定困難，而原子吸收分光光度法測鈣、鎂因磷酸根等干擾，需加入銀、鑭等釋放劑來克服干擾。近年來，用電感藕合等離子光譜（簡稱ICP）法測定土壤交換性鈣、鎂的方法靈敏、準確、干擾少、手續簡便等優點，已成為較常用的方法。

如果僅為了計算土壤鹽基飽和度，可不必測定鹽基成分，可將浸出液蒸乾灼燒後的殘渣用中和滴定法測定鹽基總量。但由於待測液在蒸乾灼燒後有時會引起鐵、鋁和矽化合物脫水，從而包裹了或多或少的鹽基，不能被稀鹽酸溶解出來，致使側定結果偏低。另外，由於交換劑溶解土壤中的鐵、鋁、矽氧化物，使鹽基總量偏高。

酸性和中性土壤（乙酸銨交換-中和滴定法）

1、方法原理

土壤樣品用中性乙酸銨溶液處理後的浸出液，包含全部交換性鹽基，它們都以乙酸鹽狀態存在。將浸出液蒸乾、灼燒，使乙酸銨分解逸出，其它乙酸鹽轉化為碳酸鹽，最後大部分轉為氧化物。殘渣溶解於一定量的鹽酸標準溶液中，過量鹽酸以氫氧化鈉標準溶液滴定，按實際消耗酸量計算交換性鹽基總最。

2、儀器及設備

水浴鍋；瓷燕發皿(100mL)；高溫電爐。

3、試劑

（1）甲基紅指示劑：0 1g甲基紅溶於100mL95%乙醇中。

（2）氫氧化鈉標準溶液〔c(NaOH)=0.05 mol·L]：2.0g氫氧化鈉（NaOH，分析純）溶於1 L無二氧化碳水中，用標準酸或鄰苯二甲酸氫鉀標定其精確濃度。

（3）鹽酸標準溶液[c(HCI)=0.1 mol·L]：9 mL濃鹽酸，用水定容至1L。用已標定好的氫氧化鈉溶液(試劑2)標定其精確濃度。

4、操作步驟

吸取乙酸銨處理土壤的浸出液50 mL～100 mL放入瓷蒸發皿中，在水浴鍋上蒸乾。蒸乾後的瓷燕發皿放入470℃～500℃高溫電爐中灼燒15min，冷卻後加鹽酸標準溶液(試劑3)10.00 mL用橡皮頭玻璃棒小心擦洗瓷蒸發皿的內壁並攪勻，使殘渣溶解，慎防產生的二氧化碳氣體濺失溶液，低溫加熱5 min。冷卻後，加1滴甲基紅指示劑(試劑1)，用氫氧化鈉標準溶液(試劑2)滴定至突變為黃色。

5、結果計算

交換性鹽基總量（cmol/kg）（1/2Ca²⁺+Mg²⁺+K⁺⁺Na⁺）

=（c₁×V₁-c₂×V₂）×ts/m×100

式中：c₁——鹽酸標準溶液的濃度，mol·L^-1；

V₁——鹽酸標準溶液的體積，mL；

C₂—氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol·L^-1；

V₂——氫氧化鈉標準溶液的體積，mL；

ts——分取倍數；

m——土樣的質盆，g。

6、允許偏差

按2.2《土壤交換性酸的測定》表2-2的規定(中華人民共和國國家標準，1987)。

酸性和中性土壤交換性鈣和鎂的側定

乙酸銨交換-EDTA絡合滴定法。

1、方法原理

土壤樣品用乙酸銨溶液處理後的浸出液，蒸乾後用稀鹽酸溶解殘渣，然後用EDTA標準溶液滴定。因為EDTA在一定pH條件下能與Ca²⁺、Mg²⁺形成穩定的絡合物。因此控制溶液的pH，選擇適當的指示劑，用EDTA標準溶液滴定Ca²⁺、Mg²⁺，根據所消耗的EDTA量，即可計算溶液中Ca²⁺、Mg²⁺含量。

2、儀器及設備

燒杯(200mL)；鹼式滴定管(25 mL)。

3、試劑

(1) pH 10緩衝溶液。

(2) K-B指示劑。

(3) EDTA標準溶液[c(C₁₀H1₁₄O₈N₂Na₂·2H₂O)=0.0100 mol·L]：先將乙二胺四乙酸二鈉(Na₂H₂C₁₀H₁₂O₈N₂·2H₂O，分析純)在80℃下乾燥2h，保存於乾燥器中。稱取乾燥後的EDTA二納3.7225g溶於無二氧化碳水中，微熱溶解，冷卻後定容至1 L，貯存於塑膠試劑瓶中。

(4)氫氧化鈉溶液[c (NaOH)=2mol·L]：8.0g氫氧化鈉(NaOH，化學純)溶於100mL，無二氧化碳水中。

(5) 1:3鹽酸溶液：濃鹽酸(HCI，ρ≈1.19 g·cm^-3，分析純)和水以1:3的比例混合。

(6) 1:1氮水：濃氨水(NH₄OH，ρ≈0.88 g·cm^-3，分析純)和水等體積混合。

4、操作步驟

吸取乙酸按處理土坡的浸出液25mL 4份，分別放人200mL燒杯中，低溫蒸乾，往蒸乾的燒杯中加3滴～5滴1:3鹽酸溶液，溶解殘渣，並加少量水擦洗燒杯內壁，加水使溶液總體積控制在40 mL左右。

其中2份作鈣、鎂合量的測定：用1:3氨水中和溶液至中性(用pH試紙檢查)，加pH10緩衝溶液3.5 mL，再加K-B指示劑0.1g，用EDTA標準溶液(試劑3)滴定至純蘭色，記錄消耗EDTA溶液體積(V₁)。同時做空白試驗，記錄消耗EDTA溶液體積(V₀)。

另2份作鈣的側定：用氫氧化鈉溶液(試劑(4)調節待測液到pH12，加K-B指示劑(試劑2)0.1 g，用EDTA標準溶液(試劑3)滴定至純蘭色，消耗EDTA溶液的體積為V₂。同時做空白試驗，記錄其消耗的EDTA溶液體積(V₀)。

5、結果計算

交換性鈣（cmol/kg）（1/2Ca²⁺）=（V₂-V’₀）×c×2×ts/m×100

交換性鎂（cmol/kg）（1/2Mg²⁺）=[(V_1-V₁)-(V₂-V’₀)]×c×2×ts/m×100

式中：V₁——滴定鎂、鈣合量用去EDTA溶液的體積，mL；

V₀——滴定鈣、鎂合盆空白用去EDTA溶液的體積，mL；

V₂——滴定鈣用去EDTA溶液的體積，mL；

V₀——滴定鈣空白用去EDTA溶液的體積，mL；

c——EDTA標準溶液的濃度，mol·L；折合為1/2Ca或1/2Mg的摩爾濃度時必須乘2；

ts——分取倍數；

m——土樣的質量，g。

6、允許偏差

按2.3《土壤交換性酸的測定》表2-2的規定(中華人民共和國國家標準，1987)。

7、注意事項

乙酸銨浸出液中如有漂浮的枯枝落葉等粗有機質，應先過濾後進行測定。否則這些有機物質中的鈣、鎂經蒸乾後加酸溶解時，亦被浸提入溶液中，影響土壤交換性鈣、鎂的側定結果。