乙二胺四乙酸-乙酸铵盐交换法测定阳离子交换量方法优化

针对乙二胺四乙酸(EDTA)-乙酸铵交换法测定土壤阳离子交换量耗时长的问题,对方法的搅拌方式、搅拌时间、蒸馏时间进行优化。优化后分析条件为:用磁力搅拌器代替人工橡皮头玻璃棒搅拌,确定搅拌时间为90 s,确定蒸馏时间为6 min。选择4个不同地区不同阳离子交换量的土壤标准物质用优化前、后的方法分别进行7次测定,其检测结果相对标准偏差为1.53%~5.32%;28个实际样品进行成对二样本均值分析,优化前、优化后测定的土壤阳离子交换量结果无显著性差异;对优化前、后28个土壤样品阳离子交换量测定结果进行相关性分析,线性相关显著,相关系数r=0.998。结果表明,EDTA-乙酸铵交换法优化前、后均具有较好的精密度和准确度,结果无显著性差异,EDTA乙酸铵交换法优化后的方法检测时间(1人测定8个样品)由280 min缩短到130 min,提高了检测效率,适合批量石灰性土壤阳离子代换量的测定。

阳离子交换量对膨润土层间水化影响的试验研究

膨润土因其具有强烈的膨胀性、极低的渗透性通常被用作防渗以及缓冲材料。阳离子交换量是影响膨润土的微观结构一个重要参数,进而会改变膨润土的膨胀性能以及水力和扩散特性。通过将改性后的锂基膨润土加热到不同温度,制备了一系列阳离子交换量逐渐降低的减电荷膨润土。采用核磁共振技术和X射线衍射技术获得了减电荷膨润土在不同含水率下的孔隙水分分布特征以及层间距变化,分析了阳离子交换量对膨润土层间水化的影响机制。研究表明,随着阳离子交换量的减小,可膨胀层的数量减少,导致膨润土的液限降低。根据核磁共振获得的横向驰豫时间T_(2)分布曲线提出了一个确定可膨胀层比例的初步方法,该方法获得的结果与可交换阳离子降低的比例是非常接近的。

大春河小流域土壤有效硼和阳离子交换量变化特征研究

为提高土壤保肥能力和构建合理耕层结构,以云南省昆明市大春河小流域林地、园地、草地、耕地和裸地为研究对象,采用固定深度法和等效质量法2种方法共同计算土壤有效硼(EB)储量,Franzluebbers法计算EB和阳离子交换量(CEC)层化率,分析土壤有效硼和阳离子交换量随深度的变化特征及影响因素。结果表明:EB含量和储量随深度变化差异显著(P <0.05),林地和园地随深度的增加而降低,草地、耕地和裸地随深度的增加而增加;林地EB和CEC层化率SR2大于SR1;土壤CEC含量随土壤深度增加显著增加或降低;阳离子附着于土壤而流失,土壤CEC含量随土壤深度的增加而递减;有机质(OM)、总氮(TN)、含水率(MC)和容重(BD)对EB和CEC具有显著相关性(P <0.05),不同土地利用类型的OM、TN和MC与EB和CEC呈正相关关系,BD与土壤EB和CEC呈负相关关系;林地和园地保肥能力高于草地、耕地和裸地,0~20cm保肥能力最好;草地、耕地和裸地40~60 cm保肥能力最好。植被覆盖率和土壤侵蚀是影响EB和CEC变化的主要物理因素,OM、TN、MC和BD是影响EB和CEC变化的主要化学因素,需构建合理耕作层,提高保水保肥能力。

三氯化六氨合钴法测定土壤中阳离子交换量的方法优化

土壤阳离子交换量(CEC)是评价土壤保肥能力和改良土壤、合理施肥的重要依据,同时也能影响土壤中污染物的迁移转化。与传统的乙酸铵交换法、乙酸钙交换法测定CEC的方法相比,三氯化六氨合钴法的操作步骤简洁,检测效率高,试剂消耗量小,对大批量样品的分析有明显优势。但该方法的适用范围较小,对中性和碱性样品检测结果好,而对酸性样品的检测结果偏低至50%。为解决以上问题,本文以2mol/L氢氧化钠溶液调节pH至碱性,样品的CEC测定值有显著提高,酸性和碱性样品测定结果均可达到标准值范围内。通过绘制pH调节曲线,得到不同pH范围的土壤样品中加入2mol/L氢氧化钠溶液体积,以此调节未知样品的pH值,实现CEC的准确测定。在原有的方法基础上调节样品pH至碱性,优化后的方法精密度范围为1.02%~3.82%(n=6)。

酸性土壤阳离子交换量和交换性钙、镁、钾、钠的方法探讨

为了提高土壤中阳离子交换量检测的准确度和效率,针对国家标准方法的不足,在原理不变的条件下对空白、浸提、离心等实验步骤进行优化。结果表明:通过实验测试对试验进行重新定义,将国家标准方法中的浸提时间由120 min优化为30 min,大大缩减了一个样品的测试时间,离心时间由5 min优化为10 min。本方法效率高、准确度和精密性良好,适用于大批量土壤中阳离子交换量的测定。

CEC前处理系统-凯氏定氮仪快速测定土壤中的阳离子交换量

土壤阳离子交换量是指土壤胶体能够吸附的各种阳离子的总量,是反映土壤缓冲能力和保肥能力的重要指标,也是土壤环境评价等工作中必须分析的指标。传统的乙酸铵交换法(林业标准(LY/T 1243—1999))因其稳定性好、缓冲性强、重复性好而在我国土壤和农化实验室应用较为广泛,但在大批量土壤分析时仍然存在步骤繁琐、耗时长、效率低等不足。为了克服这些不足,本文结合前人的研究,分别从离心、蒸馏、滴定3大步骤对标准方法进行优化,利用CEC前处理系统对样品进行EDTA-乙酸铵溶液置换、乙醇清洗,通过全自动凯氏定氮仪对置换的铵根离子进行测定,从而计算CEC值;详细探讨了测定过程中乙酸铵搅拌时间、乙醇用量、凯氏定氮仪蒸馏时间对测定结果的影响,综合建立并优化了CEC前处理系统—凯氏定氮仪测定土壤中的阳离子交换量的分析方法。实验结果表明,在最佳的置换时间、乙醇用量及蒸馏时间等条件下,一批样品(100件)的测定时间仅需8 h,极大地提高了工作效率,与传统方法相比时间缩短了近85%。方法经国家一级土壤成分分析标准物质验证,测定值与认定值相符,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于2%。该方法分析效率高、操作简单,极大地减少了人工操作可能带来的误差,提高了测定结果的准确度,适用于大批量土壤的阳离子交换量的测定。

2种人工林对土壤碳氮磷化学计量特征及阳离子交换量的影响

【目的】土壤碳氮磷生态化学计量可以探明植物受土壤养分的限制情况,土壤阳离子交换量(CEC)直接反映了土壤保肥、供肥性能和缓冲能力。研究旨在揭示华南地区乡土马尾松和木荷人工林对土壤养分及保肥供肥能力的影响。【方法】以广东省鹤山市的马尾松和木荷人工林为研究对象,对2种人工林表层土壤(0~10 cm)有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)和交换性阳离子等指标进行分析测定,探讨不同人工林分对表层土壤碳氮磷和阳离子交换量的影响。【结果】木荷人工林SOC显著大于马尾松人工林,马尾松人工林土壤TK含量则显著高于木荷人工林,但土壤TN和TP含量在2种林分之间的差异不显著;2种林分土壤盐基饱和度(BS)为9.68%~18.00%,木荷林土壤CEC和交换性盐基总量(TEB)均显著高于马尾松林,且2种林分土壤盐基离子含量均呈现Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^(+)>Na^(+)。2种林分土壤CEC与SOC显著正相关,BS与pH值显著正相关;马尾松人工林CEC、TEB与土壤含水量呈显著正相关。【结论】研究区森林土壤肥力处于较低水平且保肥供肥能力较弱,但木荷林土壤供肥、保肥和酸碱缓冲能力强于马尾松林。然而,木荷林土壤交换性钙镁离子含量显著高于马尾松人工林,且2种人工林土壤Ca^(2+)∶Mg^(2+)>5,表明研究区人工林土壤未出现生理性缺钙的现象。研究区土壤有机质的矿化速率较高,导致土壤肥力下降,这种趋势在马尾松林中比木荷林更为明显。研究结果对华南地区木荷和马尾松人工林的养分管理具有重要的理论和实践指导意义。

清凉峰自然保护区土壤阳离子交换量的剖面分布特征及其影响因素

为探究南方典型山区自然林地土壤阳离子交换量(CEC)在垂直剖面上的变化特征和影响因素,以清凉峰自然保护区内不同海拔梯度下采集的20个土壤剖面为研究对象,分析了土壤阳离子交换量、肥力指标和粒径特征,揭示了土壤阳离子交换量与相关指标的内在关系。结果表明:表层土壤[0~10 cm)、表下层土壤[10~30 cm)和心土层土壤[30~60 cm]的阳离子交换量均值分别为36.07、20.29、14.86 cmol/kg,整体处于三级以上水平;土壤阳离子交换量随着剖面深度的增加而下降,表层与表下层、心土层土壤的阳离子交换量均存在显著差异。土壤阳离子交换量的高低与不同土层的有机质、速效钾、碱解氮及速效磷的变化较为一致。相关分析显示,表层土壤阳离子交换量与有机质、速效钾呈显著正相关(P<0.05),表明有机质对土壤阳离子交换量会产生一定的影响且阳离子交换量对钾具有重要的保蓄功能。随着剖面深度增加,土壤中砂粒增加,黏粒减少,质地变轻,因此表层和表下层土壤阳离子交换量与砂粒均呈显著负相关(P<0.05),表层土壤阳离子交换量与黏粒呈极显著正相关(P<0.01),表明黏粒是土壤阳离子交换量的主要贡献者。不同土壤类型之间相同深度土层的阳离子交换量也存在一定的差异性,主要随海拔高度发生有规律的变化,表明不同类型土壤的保肥供肥和缓冲能力存在差异。

土壤阳离子交换量与有机质、机械组成的关系

为了探究南通市土壤阳离子交换量变化特征及影响因素,通过野外采集南通地区土壤样品,室内分析pH、有机质、阳离子交换量(cation exchange capacity, CEC)、机械组成分布特征及相关性。结果表明:南通土壤pH>6.89,碱性为主;有机质含量介于1.22%~3.70%,CEC值介于2.71~13.9 cmol/kg,土壤肥力较弱;机械组成以粉砂粒为主,肥力易流失。进一步探究阳离子交换量、有机质、机械组成的变化关系,结果表明土壤有机质含量、粉粒及黏粒含量与阳离子交换量呈现较为明显的正相关,相关系数R分别为0.84、0.58、0.70,土壤的砂粒含量则与阳离子交换量呈现负相关,相关系数R=0.65。土壤有机质、粉粒、粘粒含量的增加均可显著提高阳离子交换量值,相较而言,通过改善有机质来增加土壤阳离子交换量最为容易获得。因此,对于土壤肥力中等的南通地区,可以通过施加有机质肥来改善土壤质地,增加土壤肥力。

三氯化六氨合钴浸提法和乙酸铵淋洗法测定土壤阳离子交换量的方法比较

用全自动土壤阳离子交换量测定仪(乙酸铵淋洗法)和三氯化六氨合钴浸提-分光光度法两种测定方法对土壤样品阳离子交换量进行实证研究,通过检出限、精密度、正确度及实际土样分析等进行了一定比较,以期减少试剂消耗和测定时间,更好地完成土壤阳离子交换量的测定,提升工作效率。结果表明全自动土壤阳离子交换量测定仪测定结果的相对标准偏差在2.8%~6.6%;三氯化六氨合钴浸提-分光光度法测定结果的相对标准偏差在0.7%~4.2%。两种方法测定不同浓度标准样品结果均在不确定度范围内,显示出两种测定方法均具有很好的精密度和正确度,能够满足土壤样品阳离子交换量的分析测试要求。

超声浸提-分光光度法测定土壤阳离子交换量

为准确测定土壤阳离子交换量,在三氯化六氨合钴[Co(NH_(3))_(6)]Cl_(3)浸提-分光光度法研究的基础上,采用超声浸提代替传统的振荡浸提。确定了在40 mL浸提液中加入2.8 g土壤样品,用1 mol/L氢氧化钠调节溶液pH值至8±0.5,超声浸提10 min,用滤纸过滤代替离心,1.66 cmol/L[Co(NH_(3))_(6)]Cl_(3)溶液直接作为空白样品的实验条件。结果表明,方法在0~1.49 cmol/L范围内具有良好的线性,线性系数为1;方法检出限为0.7 cmol+/kg,方法定量下限为2.8 cmol+/kg;10种土壤标准物质的测定结果均在认证值范围内,相对标准偏差(n=6)在0.28%~2.7%,具有良好的精密度和准确度。超声浸提-分光光度法测定土壤阳离子交换量准确可靠,操作过程简单,提高了工作效率,可应用于批量土壤阳离子交换量样品的检测。

三氯化六氨合钴浸提-分光光度法测定泥质砂岩黏土阳离子交换量

Waxman-Smits模型和双水模型可用于解释泥质砂岩的含水饱和度[1-3],阳离子交换量(CEC)[4]是这两个模型的关键参数。CEC的准确测定对于电阻率测井的有效解释、油气储量的评价以及富黏土地层的油气开发生产作业至关重要。CEC常见测定方法有湿化学法、薄膜电位法、矿化度法等。其中,湿化学法的应用较多,其基本原理是使用某种阳离子(提取阳离子)提取黏土矿物中可交换性阳离子,根据提取阳离子的含量差估算CEC。

基于CEC前处理系统-凯氏定氮仪测定土壤阳离子交换量的改进方法

测定土壤阳离子交换量(CEC)的行业传统方法乙酸铵交换法(林业标准LY/T 1243—1999),在农业化学分析中有广泛应用,但应用于大批量土壤分析和检测时,存在步骤繁琐、耗时长、效率低等不足。为提高检测效率,分别从离心、煮沸前处理、淋洗3个步骤对标准方法进行优化,利用CEC前处理系统对样品进行EDTA-乙酸铵溶液置换、乙醇淋洗,通过全自动凯氏定氮仪对置换的铵根离子进行测定,计算土壤CEC。结果表明,0.005 mol/L EDTA-1 mol/L乙酸铵溶液搅拌8 min,石灰性土壤无需进行淋洗前的1 mol/L氯化铵煮沸处理,乙醇淋洗4次。该条件下,通过对国家土壤有证标准物质进行测试,得出分析方法的准确度符合要求。该分析方法操作简便,提高了检测效率和准确度,适用于大批量土壤CEC的测定。

土壤阳离子交换量测试方法优化

阳离子交换量是评价土壤膨胀性的重要指标,针对常规氯化铵-乙醇法和EDTA-乙酸铵交换法耗时长的不足,本文研究了三氯化六氨合钻浸提、分光光度法测定土壤阳离子交换量方法的适用性,分别讨论了pH值和有机质对测定结果的影响。试验结果表明,三氯化六氨合钻浸提—分光光度法测定阳离子交换量,对于中性及碱性土壤,RSD均小于5%,精度较好,标准曲线斜率稳定在0.573-0.580之间,线性相关系数可达0.9998以上,适用性较好;当有机质含量大于1.0%时,需要对吸光度进行校正,吸光度进行校正的前提下,该方法的检出限为0.74cmol/kg,测定下限为2.96cmol/kg,校正后也具有较好的适用性。研究结论为快速有效测试土壤阳离子交换量提供了技术支撑。

多位电动搅拌交换-全自动凯氏定氮法测定土壤中阳离子交换量

测定土壤阳离子交换量(CEC)的行业标准方法中,以玻璃棒手动搅拌进行离子交换和铵离子的清洗,使用传统方式进行蒸馏,手动滴定测定土壤样品中的阳离子交换量。但是这些方法搅拌操作劳动强度大、蒸馏过程较为繁琐,耗时长、效率低、不利于大批量样品的快速检测。以自制的多位电动搅拌装置代替玻璃棒搅拌,选择乙酸铵加入量、乙酸铵交换次数和交换搅拌时间3个因素,进行3因素3水平正交实验,结合实际操作需要选择加入50 mL乙酸铵溶液、交换1次、搅拌5 min、用乙醇清洗3次,运用全自动凯氏定氮仪进行蒸馏和测定土壤样品中的阳离子交换量。当搅拌时间为5 min、搅拌速度大于100 r/min时,增加搅拌速度对分析结果无影响。对不同酸碱性的国家标准物质和实际样品进行测定,测定结果的相对标准偏差为1.5%~2.4%,且国家标准物质的测定结果均在认定值的不确定范围内,表明方法有较好的精密度和准确度。与标准方法相比,以多位电动搅拌装置代替玻璃棒搅拌,用全自动凯氏定氮仪代替传统的蒸馏方式和手动滴定,自动化程度较高,蒸馏过程操作简单,解放了分析测试人员的双手,降低了劳动强度,自动滴定节约了试剂成本,整个分析效率提高一倍以上,可实现批量化快速检测土壤中的阳离子交换量。

旱作区阳离子交换量土壤转换函数的研究

为减少大范围测定阳离子交换量(cation exchange capacity, CEC)工作量,探寻一种利用较容易测定的土壤理化性质预测CEC简单、高效的方法。本文基于旱作区152个表层0~10 cm土壤的pH、质地、有机质等数据,建立BP神经网络、支持向量机、多元线性回归3种CEC土壤转换函数,并比较分析了各方法的预测精度和敏感性。结果表明,CEC主要受有机质、黏粒的影响且呈明显的正相关关系;支持向量机预测精度最高,其决定系数(R2 = 0.58)、效率系数(E = 0.57)均高于BP神经网络和多元线性回归,均方根误差(RMSE = 5.41)均低于其他模型,多元线性回归模型预测精度最低。支持向量机方法在旱作区内能够较好地预测阳离子交换量。

电位滴定对碱性土壤阳离子交换量准确度影响的研究

为了提高碱性土壤中阳离子交换量(CEC)分析效率及分析准确度,使用盐酸-乙酸钙溶液对碱性土壤样品进行前处理,然后用磁力搅拌,离心机进行分离的方式进行离子交换、氢离子清洗。土壤饱和吸附的氢离子再用乙酸钙溶液交换,采用氢氧化钠溶液滴定,利用电位滴定法对阳离子交换量的终点进行判断,由此测定碱性土壤中阳离子交换量(CEC)。选用6个国家一级有效态标准物质,测定值与推荐值相符,采用电位滴定时最大绝对偏差为1.0 cmol(+)/kg,选用10个实际土壤样品进行精密度验证,最大相对标准偏差为5.5%,大大提高了测定的准确度、稳定性、重复性,也适用于土壤环境质量评价、地区土壤抽样调查等大批量样品分析。

全自动淋洗-定氮仪测定土壤阳离子交换量

土壤阳离子交换量(CEC)常作为评价土壤保肥能力的指标,以反映土壤的负电荷总量和化学性质。采用全自动淋洗仪和定氮仪完成土壤阳离子交换量的测定,选择合适的滤纸,分析标准土壤,表明其准确度和精密度能符合标准要求。采用本方法与《森林土壤阳离子交换量的测定》(LY/T 1243—1999)标准方法同时测定了7个不同土壤样品,将成对数值进行t检验。结果表明,两种方法的测定结果无显著性差异。日常工作中可以采用全自动淋洗-定氮仪法进行相关测定,从而做到省时、便捷。

浅析土壤中阳离子交换量分析方法优化思路分析

土壤中阳离子交换量是评价土壤肥力的重要指标之一,对于土地资源的合理利用、农业生产的现代化和可持续发展有着重要意义。本文通过分析目前存在的问题,提出了优化土壤中阳离子交换量分析方法的思路和实验方案。具体包括优化样品的采集制备、改进分析方法等手段,以提高土壤中阳离子交换量测定的准确性和稳定性。该研究对于改进土壤质量的评估和提高土地利用率具有重要意义。

土壤阳离子交换量在上海城市土壤质量评价中的应用

上海城市园林土壤的阳离子交换量(CEC)多集中在10～20 cmol/kg,与土壤的理化性质:有机质、pH、黏粒含量、体积质量、通气孔隙度都存在极好的相关关系,能够综合反映土壤的肥力水平、保肥能力和缓冲能力.在城市绿地土壤的综合评价中应加入CEC这一评价指标.上海土壤CEC的控制标准可定在≥14 cmol/kg.