检测方法 您现在的位置: 首页>>检测方法
返回列表
土壤氧化还原电位的测定
发表时间:2015-06-26 阅读次数:{浏览次数} 字体:【

1 适用范围

  规定了土壤氧化还原电位的现场测试方法。

  适用于水分状态为附录A 中给出的新鲜或湿润土壤的氧化还原电位的测定。

2术语和定义

  下列术语和定义适用于本标准。

  土壤氧化还原电位EhSoil redoxpotential指土壤中氧化态物质和还原态物质的相对浓度变化而产生的电位,用Eh 表示。

3方法原理

  将铂电极和参比电极插入新鲜或湿润的土壤中,土壤中的可溶性氧化剂或还原剂从铂电极上接受或给予电子,直至在电极表面建立起一个平衡电位,测量该电位与参比电极电位的差值,再与参比电极相对于氢标准电极的电位值相加,即得到土壤的氧化还原电位。

4试剂和材料

  除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水满足GB/T 6682 的要求。

4.1 醌氢醌(C12H10O4)。

4.2 铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])。

4.3 亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6•3H2O)。

4.4 琼脂:ω=0.5%。

4.5 氯化钾:KCl。

4.6 氧化还原缓冲溶液:

  将适量粉末态醌氢醌(4.1)加至pH 缓冲溶液中获得悬浊液;或等摩尔的铁氰化钾(4.2)-亚铁氰化钾(4.3)(mol/mol)的混合溶液。标准氧化还原缓冲溶液的电位值参见附录B。

4.7 氯化钾溶液:c(KCl)=1.00 mol/L。

  称取74.55 g 氯化钾(4.5)于1000 ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。

4.8 氯化钾溶液:c(KCl)= 3.00 mol/L。

  称取223.65 g 氯化钾(4.5)于1000 ml 容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。

4.9 电极清洁材料:细砂纸、去污粉、棉布。

5仪器和设备

5.1 电位计:输入阻抗不小于10 GΩ,灵敏度为1 mV。

5.2 氧化还原电极:铂电极,需在空气中保存并保持清洁。两种不同类型的铂电极的结构见图1。

5.3 参比电极:

  银-氯化银电极,也可以使用其它电极,如甘汞电极。参比电极相对于标准氢电极的电位见附录C。银-氯化银电极应保存于1.00 mol/L 或3.00 mol/L 的氯化钾溶液(4.7 或4.8)中,氯化钾的浓度与电极中的使用浓度相同,或直接保存于含有相同浓度氯化钾溶液的盐桥中。

5.4 不锈钢空心杆:直径比氧化还原电极大2 mm ,长度应满足氧化还原电极插入土壤中所要求的深度。

5.5 盐桥:连接参比电极和土壤,盐桥的结构如图2。

5.6 手钻:直径大于盐桥参比电极3 mm~5 mm。

5.7 温度计:灵敏度为±1℃。

6 现场

  按照HJ/T 166 的相关要求,根据背景资料与现场考察结果、污染物空间分异性和对土壤污染程度的基本判断选择测量现场。在选定的测量点位,应清除瓦砾、石子等大颗粒杂质。

7 分析步骤

7.1 电极和盐桥的现场布置

  氧化还原电极和盐桥的现场布置见图3。氧化还原电极和盐桥之间的距离应在0.1~1 m 之间,两支氧化还原电极分别插入不同深度的土壤中。电极插入的土壤层的水分状态,按附录A 中的分类应为新鲜或潮湿。如表层土壤干燥,盐桥应放在新鲜或潮湿土层的孔内,参比电极避免阳光直射。

7.2 测定

  在每个测量点位,先用不锈钢空心杆(6.4)在土壤中分别钻两个比测量深度浅2~3 cm 的孔,再迅速插入铂电极至待测深度。每个测量深度至少放置两个电极,且两个电极之间的距离为0.1~1 m,铂电极至少在土壤中放置30 min,然后连接电位计。

  在距离氧化还原电极0.1~1 m 处的土壤中安装盐桥,并应保证盐桥的陶瓷套与土壤有良好接触。1 h 后开始测定,记录电位计的读数(Em)。如果10 min 内连续测量相邻两次测定值的差值≤2 mV,可以缩短测量时间,但至少需要30 min。读取电位的同时,测量参比电极处的温度。

  注1:在读数间隔期间要将铂电极从毫伏计上断开,因为氯化钾会从盐桥泄露到土壤中,2 h 会达到最大泄漏量。如果断开不能解决问题,要从土壤中取出盐桥,下次测量前再重新安装。

8 结果计算与表示

8.1 结果计算

  土壤的氧化还原电位(mV),按照公式(1)进行计算。

Eh = Em+Er (1)

式中:Eh--土壤的氧化还原电位,mV;

Em--仪器读数,mV;

Er--测试温度下参比电极相对于标准氢电极的电位值,mV(见附录C)。

8.2 结果表示

  保留整数位。

9 注意事项

9.1 使用同一支铂电极连续测试不同类型的土壤后,仪器读数常出现滞后现象,此时应在测定每个

样品测定后对电极进行清洗净化。必要时,将电极放置于饱和KCl 溶液中浸泡,待参比电极恢复原状方可使用。

9.2 如果土壤水分含量低于5%,应尽量缩短铂电极与参比电极间距离,以减小电路中的电阻。

9.3 铂电极在一年之内使用且每次使用前都要检查铂电极是否损坏或污染。如果铂电极被沾污,可用棉布轻擦,然后用蒸馏水冲洗。

9.4 铂电极使用前,应用氧化还原缓冲溶液(4.6)检查其响应值,如果其测定电位值与氧化还原缓冲溶液(4.6)的电位值之差大于10 mV,应进行净化或更换。同样也要检测参比电极。参比电极可以相互检测,但至少需要三个参比电极轮流连接,当一个电极的读数和其它电极的读数差别超过10mV 时,可视为该电极有缺陷,应弃用。

附录A

(规范性附录)

土壤水分状态评价

附录B

(资料性附录)

标准氧化还原缓冲溶液电位值

返回顶部