茶园土壤酸碱度的测定

实验实训七　茶园土壤酸碱度的测定

一、实训目的

土壤酸碱度对作物合理布局、土类的划分、土壤合理利用与改良等具有十分重要的意义。本实训要求学生理解土壤酸碱度测定原理，了解混合指示剂法测定土壤酸碱度的方法，熟练掌握电位法测定土壤酸碱度的方法，为土壤改良、作物丰产奠定基础。

二、实训用品与材料

酸度计（附甘汞电极、玻璃电极或复合电极）、天平（感量0.1g）、磁力搅拌器、高型烧杯（50mL）、量筒（25mL）、洗瓶、滤纸、白瓷比色盘、玛瑙研钵、pH4.01标准缓冲液、pH6.87标准缓冲液、pH9.18标准缓冲液。

三、实训的原理、知识

土壤酸碱度是土壤的基本性质和肥力的重要因素之一。它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，对植物的生长发育有直接的影响。测定土壤酸碱度的方法常用电位法和混合指示剂比色法。

（一）土壤酸度

土壤酸度分为活性酸和潜性酸。

1.活性酸

活性酸是由存在于土壤溶液中的H+所引起的酸度，对土壤的理化性质、作物生长和微生物的活动有直接影响，它是土壤酸度的强度指标。

2.潜性酸

潜性酸是由存在于土壤胶体上H+、Al³⁺所引起的酸度，它只有被交换到土壤溶液中时才能显示出酸性的强弱，故称潜性酸，是土壤酸度的容量指标。在测定时，要选择不同的浸提剂将其代换到溶液中。

活性酸一般用蒸馏水提取，土壤潜性酸或土壤pH小于7时一般用盐提取。

（二）电位法

电位法测定土壤酸碱度是用水浸液或盐浸液提取土壤中水溶性或代换性氢离子，再用指示电极和一参比电极测定该浸出液的电位差，在酸度计上可直接读出pH。

（三）混合指示剂比色法

混合指示剂比色法是利用指示剂在不同pH溶液中可显示不同颜色的特性，根据其显示颜色与标准古巴碱比色卡进行比色，即可确定土壤溶液的pH。电位法测定精确度高，常用于室内测定；混合指示剂比色法测定法精确度低，常用于野外快速测定。

（四）pH标准缓冲溶液的配制

1.pH4.01标准缓冲溶液

称取经105℃烘干2～3h的苯二甲酸氢钾（KHC₈H₄O₄，分析纯）10.21g，用蒸馏水溶解后定容至1L。

2.pH6.87标准缓冲溶液

称取在120℃烘干的磷酸二氢钾（KH₂PO₄，分析纯）3.30g和无水磷酸氢二钠（Na₂HPO₄，分析纯）3.53g，溶解在蒸馏水中，定容至1L。

3.pH9.18标准缓冲液

称取硼砂（Na₂B₄O₇10H₂O，分析纯）3.80g，溶于无CO₂的蒸馏水中，定容至1L。此溶液的pH值容易发生变化，应注意保存。

4.1mol/L氯化钾（KCl，分析纯）

称取72.6g溶于400mL水中，用KOH溶液和盐酸调节pH至5.5～6.0范围内，然后稀释至1L。

四、技能训练

（一）电位法

1.土壤水浸提液pH值的测定

①称取通过1mm筛孔的风干土样25.0g，放入50mL烧杯中，用量筒加入无CO₂蒸馏水25mL，在磁力搅拌器上（或用玻棒）剧烈搅拌1～2min，使土体充分分散。放置30min，此时应避免空气中氨气或挥发性酸等的污染，然后用酸度计测定。

②酸度计确定。酸度计有多种型号，其使用方法详见说明书。

③电极在使用前必须进行“活化”处理，可用蒸馏水浸泡24h或使用0.1mol/L盐酸溶液浸泡12～24h。

④土样不要磨得过细，以颗径1mm为宜。加水搅拌后平衡时间对测得的pH有影响，要以平衡30min为宜。

2.土壤的氯化钾盐浸提液pH的测定

对于酸性土，当水浸提液的pH值低于7时，用盐浸提液测定才有意义。测定方法除1mol/L氯化钾溶液代替无CO₂蒸馏水外，其余操作步骤与水浸提液测定方法相同。

（二）混合指示剂比色法

1.pH4～8混合指示剂的配制

分别称取溴甲酚绿、溴酚紫及甲酚红各0.25g，加0.1mol/L氢氧化钾15mL及蒸馏水5mL，共同研匀，再加蒸馏水定容至1L。混合指示剂的变色范围见实训表4.5。

实训表4.5　pH4～8混合指示剂的pH指示变色范围

2.pH4～11混合指示剂的配制

称取0.2g甲基红、0.4g溴百里酚蓝、0.8g酚酞，在玛瑙钵中研细混合均匀，溶于400mL95%的乙醇中，加蒸馏水580mL，再用0.1mol/L氢氧化钠调至pH7（草绿色），用酸度计或标准pH缓冲溶液校正，最后定容至1L。该混合指示剂的变色范围见实训表4.6。

实训表4.6　pH4～11混合指示剂的pH指示变色范围

3.标准色卡的制备

取上述标准pH缓冲液各3滴，分别放入白磁盘孔中，滴加适当的混合指示剂3滴，搅匀，仿照各pH颜色用绘画颜料在白磅纸上涂色，使所涂颜色晾干后与实际各pH的颜色一致。作为标准色卡，每一种指示剂配方只有相应的一种标准色卡，切忌错用卡片。此卡片仅供粗测时使用。

4.测定

取黄豆粒大小待测土壤样品，置于清洁白瓷比色板的穴中，加指示剂3～5滴，以能全部湿润样品而稍有剩余为宜。用玻璃棒充分搅拌，稍澄清，倾斜瓷板，观察溶液色度，与标准色卡比色，确定pH。

五、作业

1.填写实训报告。

2.用电位法测土壤酸碱度时，以蒸馏水和氯化钾作浸提液分别测得的土壤酸碱度有什么不同？

3.使用电极应注意哪些问题？

4.电位法中，用蒸馏水做提取液有什么要求？

5.电位法中浸提时间30min是怎么确定的？