張海麗(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊,山東 威海 264209)
土壤易溶鹽的提取及其成份測定問題淺析
張海麗
(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊,山東 威海 264209)
摘 要:本文在概述土壤易溶鹽涵義、作用等內(nèi)容基礎(chǔ)上,專門從提取與測定過程中各方細(xì)節(jié)角度,深入探討了土壤易溶鹽的提取及其成份測定問題;以期對地質(zhì)勘查部門土壤易溶鹽提取及其成份測定工作水平的提高有所幫助。
關(guān)鍵詞:土壤易溶鹽;提?。怀煞譁y定;注意事項
所謂土壤易溶鹽,是指在一定水土比例條件下、一定時間內(nèi)從土壤中浸提取出來的所含有水溶性鹽分的總稱。掌握土壤中的易溶鹽成分及其準(zhǔn)確含量,對于我國及時了解地區(qū)的土壤水文性質(zhì)及其對工程產(chǎn)生的影響具有重要作用;準(zhǔn)確分析土壤中易溶鹽分的陰陽離子構(gòu)成、所屬鹽分類型及含量,也成為地質(zhì)勘查部門工作的重要內(nèi)容之一。筆者欲結(jié)合多年的工作經(jīng)驗,專門針對土壤中易溶鹽的提取及其成份測定問題進(jìn)行較為深入的探討。
浸出液是重要的土壤易溶鹽提取與成份測定操作對象,提取過程更需要注意水土比例、浸提時間、環(huán)境溫度、攪拌與振蕩等因素的影響,以及特別需要注意浸提水可能對土壤浸出液成分產(chǎn)生的影響??傊?,力求最大限度的將易溶鹽從土壤中溶解出來而又盡量減少土壤中中溶鹽、難溶鹽的溶解;以便獲得土壤易溶鹽成份最佳測定效果。
1.1 水土比例的科學(xué)保持
土壤中不同類型的鹽的溶解度各不相同,科學(xué)、合理控制與保持一定水土比例,能達(dá)到區(qū)分易溶鹽、中溶鹽和難溶鹽的目的;其規(guī)律可以概括為水土比例越小,土壤中的中溶鹽、難溶鹽的浸出可能性、浸出量就越小。但是較小的水土比例,也會給易溶鹽的提取操作帶困難,尤其是黏重土壤;目前,國內(nèi)采用較多的是1: 5的水土比例來進(jìn)行土壤易溶鹽提取操作。
1.2 浸提時間的準(zhǔn)確把握
同一水土比例條件下,浸提時間長短不同,可能導(dǎo)致完全不同的試驗結(jié)果。實踐證明,2分鐘的土水作用時間內(nèi),土壤中的可溶鹽就可以全部融于水平,如氯化物、硫酸鹽和碳酸鹽等;土水作用時間過長,可能會融解更多的中溶鹽、難溶鹽,但是時間過短也不利于易溶鹽的充分溶解。目前,國內(nèi)普遍采用3分種振蕩溶解加過濾的方法來提取土壤易溶鹽。
1.3 保持試驗環(huán)境溫度穩(wěn)定
不同溫度下,土壤中溶鹽類的溶解度是不相同的,溫度過度可能會加速土壤中中溶鹽、難溶鹽的溶解,而溫度過低則可能會降低土壤中易溶鹽的溶解度,為達(dá)到充分溶解的目的,可能會需要更長的浸提時間;一般情況下,試驗環(huán)境最好保持在20℃左右。
1.4 適當(dāng)對溶液攪拌、振蕩
土壤浸出液提出過程中,為保證易溶鹽的充分溶解,需要進(jìn)行必要的攪拌和振動;這主要是因為在進(jìn)行土壤浸出液提取時,很容易形成飽和溶液,而影響易溶易的進(jìn)一步溶解、分解,而不能獲得關(guān)于土壤易溶鹽成分、含量的準(zhǔn)確數(shù)值,需要不斷進(jìn)行攪拌或者振蕩,從而加速土壤易溶鹽的溶解與分解速度。一般情況下,需要在振蕩機上振蕩或者實驗員用手充分、劇烈的振蕩3分鐘左右,立即進(jìn)行過濾。
1.5 及時的過濾土壤浸出液
在土壤易溶鹽浸出液提取過程中,有時會過濾困難,特別是黏土性質(zhì)的土壤,為了獲得足夠的濾液量,可以需要很長時間的過濾,并且需要在攪拌、振蕩后及時進(jìn)行過濾,而即使是這樣關(guān)鍵還不一定能得到清澈的、符合實驗要求的濾液;如果遇到這種情況,可以考慮使用抽氣過濾方法。采用抽氣過濾方法,能一定程度上得到較為清澈的濾液;如果還不能達(dá)到目的,有必要改用離心或者超級離心過濾方法。
1.6 保證試驗用水足夠純凈
如前所述,試驗用水足夠純凈與否,將直接影響到土壤中易溶鹽成分及含量的準(zhǔn)確測定;天然水、自來水等中含有較多雜質(zhì),是不能直接用于提取土壤易溶鹽的,在進(jìn)行土壤易溶鹽提取操作前,必須要將水進(jìn)行純化,充分去除其中的雜質(zhì)后才能使用。土壤易溶鹽的提取,除了要保證水完全無其他礦物質(zhì)成份外,對試驗用水中的二氧化碳溶量也有特定要求,如果試驗用水中含有二氧化碳則可能會影響到土壤中碳酸鈣、碳酸鎂等鹽的溶解度,相應(yīng)影響到浸出液中鹽分的溶解量。
2.1 土壤易溶鹽浸出液中總鹽的測定
對于土壤易溶鹽浸出液中總鹽的測定,可以采用蒸干法進(jìn)行,在使用加雙氧水去除其中的有機質(zhì)時,做到潤濕殘渣即可,這樣做的目的是避免由于受到雙氧水分解泡沫的影響而濺失過多鹽分,可以通過“少量多次”的反復(fù)進(jìn)行處理,達(dá)到完全將殘渣變白的目的。如果發(fā)現(xiàn)浸出液蒸干后的殘渣中有大量結(jié)晶水存在的現(xiàn)象,這可能預(yù)示著所測土壤易溶鹽的質(zhì)量會偏高;這種情況下,可以使用兩個蒸發(fā)皿,在其中一個加入浸出液50ml,在另一個中加入純水50ml,然后再在兩個蒸發(fā)皿中加入等量的2%碳酸鈉溶液,進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬螅?80℃左右的溫度烘干,將含有鈣離子、鎂離子的硫酸鹽、氯鹽轉(zhuǎn)化為碳酸鹽,從而除去大量結(jié)晶水,達(dá)到穩(wěn)定試驗結(jié)果的目的。最后,通過稱重獲得總鹽含量。
2.2 土壤易溶鹽浸出液中各離子的測定
目前,對于土壤易溶鹽浸出液中各離子的測定有兩種主要方法,一種方法是傳統(tǒng)方法,即采用容量法、原子吸收法來測定浸出液中鈣、鎂、硫酸鹽及鉀、鈉的方法;傳統(tǒng)方法滴定分析的實施離不開標(biāo)準(zhǔn)溶液,否則就無法得出分析結(jié)果,而標(biāo)準(zhǔn)溶液配制離不開基準(zhǔn)物質(zhì),要求基準(zhǔn)物質(zhì)的組成要與測定對象的化學(xué)式完全相符,如果含有結(jié)晶水,基準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)晶水含量也應(yīng)該與測定對象的化學(xué)式相符,并且試劑的純度也較高,需要達(dá)到99.9%以上?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)條件下,采用傳統(tǒng)方法來測定土壤易溶鹽成份及含量越來越少,而是采用專業(yè)的分析儀器來進(jìn)行測定;如使用離子色譜測定土壤易溶鹽浸出液中的SO42-和Cl-,使用原子吸收分光光度計測定土壤易溶鹽浸出液中的K+、Na+、Ca2+和Mg2+等,對于條件較好的實驗室還可以使用等離子發(fā)射光譜法來代替原子吸收分光光度計法;但是對于CO32-、HCO3-等的測定除外,需要使用容量滴定法。
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作者簡介:張海麗(1976-),女,山東威海人,大專,助理工程師,研究方向:地質(zhì)實驗。