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文檔簡介
目次
前言.............................................................................................................................................II
警告..................................................................................................................................................1
1適用范圍....................................................................................................................................1
2規范性引用文件........................................................................................................................1
3術語和定義................................................................................................................................1
4方法原理....................................................................................................................................1
5干擾和消除................................................................................................................................1
6試劑和材料................................................................................................................................2
7儀器和設備................................................................................................................................3
8樣品............................................................................................................................................3
9分析步驟....................................................................................................................................4
10結果計算與表示........................................................................................................................5
11精密度和準確度........................................................................................................................5
12質量保證和質量控制................................................................................................................5
13廢物處理....................................................................................................................................6
14注意事項....................................................................................................................................6
附錄A(資料性附錄)本標準與ISO11048-1995(E)的章條編號對照..................................7
附錄B(資料性附錄)本標準與ISO11048-1995(E)的技術性差異及其原因......................9
附錄C(資料性附錄)ISO11048的實驗室間驗證結果............................................................10
I
前言
為貫徹《中華人民共和國環境保護法》,保護環境,保障人體健康,規范土壤中水溶性
和酸溶性硫酸鹽的測定方法,制定本標準。
本標準規定了測定土壤中水溶性和酸溶性硫酸鹽的重量法。
本標準的技術內容為修改采用《土壤質量水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定方法》
(ISO11048-1995)。附錄A給出了本標準與ISO11048-1995章條編號對照一覽表,附錄B
給出了本標準與ISO11048-1995的技術性差異及其原因。
本標準為首次發布。
本標準附錄A~附錄C為資料性附錄。
本標準由環境保護部科技標準司組織制訂。
本標準主要起草單位:鞍山市環境監測中心站。
本標準環境保護部2012年2月29日批準。
本標準自2012年6月1日起實施。
本標準由環境保護部解釋。
II
土壤水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定重量法
警告:受污染的土壤樣品在酸化和加熱過程中會產生有毒氣體,樣品操作過程應在通風
櫥內進行,并采取相應的防護措施。
1適用范圍
本標準規定了測定土壤中水溶性和酸溶性硫酸鹽的重量法。
本標準適用于風干土壤中水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定。
測定水溶性硫酸鹽,當試樣量為10.0g,采用50ml水提取時,本方法的檢出限為50.0
mg/kg,測定范圍為200~5.00×103mg/kg;當試樣量為50.0g,采用100ml水提取時,本方
法的檢出限為20.0mg/kg,測定范圍為80.0~1.00×103mg/kg。測定酸溶性硫酸鹽,當試樣量
為2.0g時,本方法的檢出限為500mg/kg,測定范圍為2.00×103~2.50×104mg/kg。
2規范性引用文件
本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于
本標準。
HJ168環境監測分析方法標準制修訂技術導則
HJ/T166土壤環境監測技術規范
ISO11048土壤質量水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定方法(Soil
quality-Determinationofwater-solubleandacid-solublesulfate)
3術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
3.1水溶性硫酸鹽water-solublesulfate
是指在本標準規定條件下,土壤中能夠被1:2和1:5(土水比m/V)的去離子水所提
取的硫酸鹽。
3.2酸溶性硫酸鹽acid-solublesulfate
是指在本標準規定條件下,土壤中能夠被1:50(土稀鹽酸比m/V)的6mol/L稀鹽酸
所提取的硫酸鹽。
4方法原理
用去離子水或稀鹽酸提取土壤中的硫酸鹽,提取液經慢速定量濾紙過濾后,加入氯化鋇
溶液,提取液中的硫酸根離子轉化為硫酸鋇沉淀。沉淀經過濾、烘干、恒重,根據硫酸鋇沉
淀的質量計算土壤中水溶性和酸溶性硫酸鹽的含量。
5干擾和消除
5.1當提取液中硝酸根、磷酸根和二氧化硅濃度分別大于100mg/L、10mg/L和2.5mg/L
時產生正干擾;鉻酸根、三價鐵離子和鈣離子濃度分別大于10mg/L、50mg/L和100mg/L
1
時產生負干擾。可以通過適當稀釋提取液使干擾物濃度低于控制濃度,來消除干擾。
5.2樣品中的硫化物會對酸溶性硫酸鹽的測定產生正干擾。消除方法:取20ml鹽酸溶液
(6.9)于500ml燒杯中,加熱至沸騰。停止加熱,邊攪拌邊加入2g制備好的土壤試樣,
再繼續酸提取操作。
5.3提取液中的有機物含量過高(即高錳酸鹽指數>30mg/L)可能由于共沉淀的吸附作用
而干擾測定。消除方法:將一定體積的試料移至鉑蒸發皿中,加入2滴甲基橙溶液(6.12),
用鹽酸溶液(6.9)或氫氧化鈉溶液(6.11)中和至pH值5~8,再加入2.0ml鹽酸溶液(6.9),
將蒸發皿放置水浴中蒸至近干,然后加入5滴氯化鈉溶液(6.8),蒸干。將蒸發皿移至馬弗
爐中,在700℃下加熱15min,至蒸發皿完全紅熱且內熔物成灰。將蒸發皿冷卻后用10ml
水濕潤灰渣,加入5滴鹽酸溶液(6.9),置于沸水浴中蒸干,然后緩慢冷卻,再加入10ml
水后全部轉移至500ml燒杯中,待測。
6試劑和材料
除非另有說明,分析時均使用符合國家標準的分析純試劑,實驗用水為電導率小于0.2
mS/m(25℃時測定)去離子水。
6.1濃鹽酸:ρ(HCl)=1.12g/ml。
6.2乙醇:φ(CH3CH2OH)=95%。
6.3氨水:ρ(NH3?H2O)=0.88g/ml。
6.4硝酸:ρ(HNO3)=1.39g/ml。
6.5無水碳酸鈉(Na2CO3)。
6.6乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA?2H2O)。
6.7乙醇胺(NH2CH2CH2OH)。
6.8氯化鈉溶液:ρ(NaCl)=100g/L
稱取10g氯化鈉溶于水中,稀釋至100ml。
6.9鹽酸溶液:c(HCl)=6mol/L
量取500ml濃鹽酸(6.1)溶于水中,稀釋至1L。
6.10氯化鋇溶液:ρ(BaCl2)=100g/L
稱取100g氯化鋇(BaCl2?2H2O)溶于約800ml水中,必要時加熱助溶,冷卻后稀釋
至1L。
6.11氫氧化鈉溶液:c(NaOH)=5mol/L
稱取200g氫氧化鈉溶于1000ml水中。聚乙烯瓶中保存。
6.12甲基橙溶液:ρ=1g/L
稱取約0.1g甲基橙溶于50ml水中,加熱助溶,冷卻后稀釋至100ml。玻璃滴瓶中保
存。
6.13硝酸銀溶液:c(AgNO3)=0.1mol/L
稱取17g硝酸銀溶于約800ml水中,稀釋至1L。棕色瓶中避光保存。
6.14氨水溶液:1+1。
6.15坩堝洗液
2
稱取5g乙二胺四乙酸二鈉鹽(6.6),并量取25ml乙醇胺(6.7)溶于1L水中。
6.16定量濾紙:慢速,Ф12.5cm。
6.17紅色石蕊試紙。
7儀器和設備
7.1土壤前處理器具:木錘、土壤粉碎機、研缽、樣品篩(2mm、0.25mm)等。
7.2玻璃容器:能夠盛裝10g、50g和200g土壤的磨口玻璃容器。
7.3天平:精度分別為0.1g和0.0001g。
7.4振蕩器:振蕩頻率可達360r/min。
7.5真空抽濾裝置:真空泵、緩沖瓶、500ml接收瓶等。
7.6恒溫烘箱。
7.7干燥器:無水變色硅膠。
7.8帶蓋聚乙烯瓶:250ml。
7.9瓷漏斗(布氏漏斗):直徑為100mm。
7.10具塞比色管:10ml。
7.11玻璃砂芯漏斗(玻璃熔結坩堝):容積30ml和G4孔徑。使用前在坩堝洗液(6.15)
中浸泡過夜,用水反復抽濾洗滌。用前烘干至恒重。恒重方法:在105±2℃下烘干1h并在
干燥器內冷卻,準確稱重。反復烘干,每次烘干10min,干燥器內冷卻至室溫,直至兩次最
近的質量差在0.0002g以內,記錄玻璃砂芯漏斗最后質量。
7.12鉑蒸發皿:250ml。
7.13恒溫箱。
7.14馬弗爐:溫度可達900℃。
7.15水浴鍋:溫度可達100℃。
7.16一般實驗室常用儀器和設備。
8樣品
8.1樣品的采集和保存
按照HJ/T166的相關規定采集和保存土壤樣品。
8.2試樣的制備
風干后的樣品過2mm篩,用四分法縮分土樣制得一份約為200g的樣品。過0.25mm篩,
進一步縮分約50g(用于1:2土水比水溶性硫酸鹽的測定)或約10g(用于1:5土水比水
溶性硫酸鹽和酸溶性硫酸鹽的測定)的試樣。將試樣放在適合的容器中,在不超過40℃下
干燥,直至試樣每隔4h稱重的質量差應小于0.1%(m/m),并于干燥器內冷卻。
注1:如過2mm篩截留下來的材料含有石膏塊應手工撿出,粉碎后過2mm篩合并到已過篩的篩分中。
注2:可使用其它縮分法縮分土壤樣品。
8.3試料的制備
8.3.1以1:5土水比提取水溶性硫酸鹽
稱取10.0g試樣(8.2)于250ml聚乙烯瓶中,加入50.0ml水,擰緊瓶蓋,置于振蕩器
上,在20~25℃下以150~200r/min震蕩提取16h。使用慢速定量濾紙,在布氏漏斗上過濾提
3
取液至500ml接收瓶,轉移至50ml比色管中,記錄提取液的體積,待測。
8.3.2以1:2土水比提取水溶性硫酸鹽
稱取50.0g試樣(8.2)于250ml聚乙烯瓶中,加入100.0ml水,擰緊瓶蓋,置于振蕩器
上,在20~25℃下以150~200r/min震蕩、提取16h。使用慢速定量濾紙,在布氏漏斗上過濾
提取液至500ml接收瓶,轉移至100ml比色管中,記錄提取液的體積,待測。
8.3.3酸溶性硫酸鹽的提取
稱取2.0g試樣(8.2)于500ml燒杯中,緩慢加入100.0ml鹽酸溶液(6.9)。在燒杯上
蓋上表面皿,在通風櫥中加熱至沸騰,小火煮沸15min。然后用適量水潤洗表面皿內側,在
沸騰狀態下加數滴硝酸(6.4)。邊攪拌邊用移液管緩慢逐滴加入氨水溶液(6.14),直至出現
紅褐色氧化物沉淀并使紅色石蕊試紙(6.17)變藍。使用慢速定量濾紙,在布氏漏斗上過濾
提取液至500ml接收瓶中,并用水洗濾紙直到濾液無氯離子(即加一滴濾液于盛有少量硝
酸銀(6.13)的比色管溶液無沉淀顯示)。收集所有濾液,用量筒量取體積,記錄提取液的
體積。將提取液轉移至500ml玻璃或塑料試劑瓶中待測。
注3:在加入鹽酸溶液過程中,應確保無濺出。
注4:當加入氨水中和酸時產生大量絮積的氧化物沉淀,一些硫酸鹽可能裹雜其中而沒能被清洗出來。
在這種情況下,建議二次沉淀。即:小心將帶有沉淀的濾紙于原先的燒杯上,加入至少20ml鹽酸溶液(6.9)
攪拌直到紅褐色氧化物沉淀溶解,按照8.3.3步驟進行加熱、過濾,濾液合并于8.3.3提取液。
注5:收集的所有提取液體積不應超過200ml。
過濾后的提取液如不能及時測定,應貯存于玻璃瓶或聚乙烯瓶中,在2~5℃下保存時
間不超過1周。樣品瓶應完全隔絕空氣,以防止硫化物和亞硫酸鹽的氧化。
8.4空白試料的制備
不加入試樣,按照8.3相同步驟制備空白試料。
9分析步驟
9.1酸化煮沸
分別移取10~200ml適量試料(8.3)于500ml燒杯中,試料中硫酸根離子含量不應超過
50mg。記錄試料的準確體積,用水稀釋至200ml。加入2~3滴甲基橙溶液(6.12),用鹽酸
溶液(6.9)或氫氧化鈉溶液(6.11)中和至pH值5~8,再加入2.0ml鹽酸溶液(6.9),煮沸
至少5min。如煮沸后溶液澄清,繼續9.2步驟。如出現不溶物,用慢速定量濾紙趁熱過濾
混合物并用少量熱水沖洗濾紙,合并濾液及洗液于500ml燒杯中,再繼續9.2步驟。
注6:如懷疑過濾的不溶物中的沉淀含有可溶態的硫酸鹽,可按注意事項14.1操作。
9.2沉淀
用吸管向上述煮沸的溶液中緩慢加入約80℃的5~15ml氯化鋇溶液(6.10),再加熱該
溶液至少1h,冷卻后放置于50±10℃恒溫箱內沉淀過夜。
9.3過濾
將恒重的玻璃砂芯漏斗裝在抽濾瓶上,小心抽吸過濾沉淀,同時用橡皮套頭的玻璃棒攪
起燒杯中的沉淀,用去離子水反復沖洗燒杯,將所有洗液并入玻璃砂芯漏斗中,沖洗砂芯漏
斗的沉淀物至無氯離子。
4
注7:最后3次可以用5ml乙醇(6.2)沖洗砂芯漏斗中的沉淀,縮短干燥時間。
濾液中氯離子的測定方法:向10ml比色管中加入5ml硝酸銀溶液(6.13),再加入抽濾
瓶中的5ml過濾冼滌液。如無混濁產生,則確信沉淀中無氯離子,否則應繼續沖洗沉淀。
9.4干燥
取下玻璃砂芯漏斗,按7.11步驟烘干恒重,記錄最后玻璃砂芯漏斗的質量。
9.5空白試驗
移取與試料體積相同的空白試料(8.4),按照9.1~9.4步驟,測定空白試料中硫酸鹽的
含量。計算抽濾后干燥恒重的玻璃砂芯漏斗與抽濾前的質量差值。
10結果計算與表示
10.1結果計算
樣品中水溶性或酸溶性硫酸鹽的含量ω(mg/kg),按照公式(1)進行計算。
(m?m-m)×0.4116×106×V
ω=210E
m×V
sA(1)
式中:
ω——樣品中水溶性或酸溶性硫酸鹽的含量,mg/kg;
m0——空白試料中的沉淀質量,g;
m2——過濾沉淀后玻璃砂芯漏斗質量,g;
m1——用于測定樣品前的玻璃砂芯漏斗質量,g;
VA——試料的體積,ml;
VE——提取液的總體積,ml;
mS——試樣量,g;
0.4116——質量轉換因子(硫酸根/硫酸鋇)。
10.2結果表示
計算結果保留三位有效數字。
11精密度和準確度
11.1精密度
ISO實驗室間驗證結果詳見附錄C。
11.2準確度
實驗室內對加標樣品進行了六次平行測定,水溶法:加標量為5.0~40.0mg時,加標
回收率為94.1~100%;酸溶法:加標量為4.0~10.0mg時,加標回收率為91.0%~118%。
12質量保證和質量控制
12.1空白實驗
每批樣品應至少測定一個空白實驗,樣品測定結果中應扣除空白值。如空白值高于
0.0010g時,應進行重新測定。
12.2平行樣的測定
5
每批樣品應測定10%的平行樣品,少于10個樣品至少測定一個平行樣。平行樣測定結
果的相對偏差應在20%以內。
12.3樣品加標回收率的測定
每批樣品應測定10%的加標樣品,實際樣品加標回收率應在80%~120%之間。
13廢物處理
13.1本實驗標準樣品溶液應妥善保管,不得隨意丟棄。
13.2本實驗產生的廢液應集中保管,委托相關單位進行處理。
14注意事項
14.1不溶物中硫酸鹽的測定
如懷疑濾紙中的不溶物(9.1)可能含有可溶性硫酸鹽,應按照以下操作步驟進行測定:
把9.1步驟中沉淀和濾紙放至鉑蒸發皿中,室溫下放到馬弗爐中,升到500℃灰化濾紙,灰
燼與4g±0.1g無水碳酸鈉(6.5)混合,加熱至900℃使之熔融,保持15min,冷卻至室溫。
然后向蒸發皿中加入50ml水加熱溶解熔融物,用慢速定量濾紙過濾。再用20ml水沖洗濾
紙,合并濾液和洗液,按照9.1~9.4步驟進行測定。測定出該不溶物中的硫酸鹽,加入到土
壤提取液的測定結果中,計算可溶性硫酸鹽的總含量。
14.2實際樣品中硫酸鹽含量如超出測定上限,可適當減少提取液試份用量。
6
附錄A
(資料性附錄)
本標準與ISO11048-1995(E)的章條編號對照
附表A.1給出了本標準與ISO11048-1995(E)的章條編號對照一覽表。
附表A.1本標準與ISO11048-1995(E)的章條編號對照
本標準章條編號對應的國際標準章條編號
11.1、1.4
—1.1
21.2
3—
41.1、1.3、6.2
—1.3
—1.4
—2.1
—2.2
5.16.8和表3
5.25.2.4
5.36.8、6.9.1
63.2.1.1、4.2.1.1、5.2.1、6.3、6.10.1
7.1~7.10、7.12~7.162.3.1、2.4.1、3.2.2、4.2.2、5.2.2、6.4
7.116.4.1、6.10.1、6.6.5
8.11.1
8.22.3.2、2.4.2、3.2.3、4.2.3、5.2.3
8.2注1、注22.3.2注1、注2
8.2注1、注22.4.2注3、注4
—3.1、注5
8.3.13.2.4
—3.3
—4.1
8.3.24.2.4
—注6
—4.3
—5.1、注7
8.3.35.2.4、6.5
注35.2.4(b)
警告注8
—注9
注4注11
注55.2.4
—5.3
7
本標準章條編號對應的國際標準章條編號
8.4—
—6.1
9.16.6.1、6.6.2
注6注15
9.26.6.3
9.36.6.4
9.46.6.5
9.56.6.6
106.7
11—
12—
13—
—6.8
14.16.9.2
14.2—
—7.1
—7.2
附錄A—
附錄B—
附錄C附錄A
8
附錄B
(資料性附錄)
本標準與ISO11048-1995(E)的技術性差異及其原因
附表B.1給出了本標準與ISO11048-1995(E)的技術性差異及其原因的一覽表。
附表B.1本標準與ISO11048-1995(E)的技術性差異及其原因
本標準條款技術性差異原因
刪除了原標準1.4適用范圍和檢出限中描
1相關內容已在適用范圍中敘述。
述性內容。
為了便于標準技術內容的理解,
3增加了術語和定義條款。
增加了本條款。
8.1修改了土壤樣品采集和保存的參照標準。盡量與國內相關技術規范銜接。
按照HJ168規定,實驗室內補充
增加了準確度數據,即實驗室內驗證數
11了相關試驗內容,確定了方法準
據。
確度。
12增加了質量保證和質量控制條款。按照HJ168規定,增加本條款。
按照HJ168規定,為了防止實驗
13增加了廢物處理條款。
造成污染,增加本條款。
為了滿足不同含量樣品的監測
14.2增加了注意事項相關內容。
需求,增加了此項規定。
刪除了2.2、3.3、4.3、5.3物質干重的測在試樣的制備過程中明確了測
—
定。定干燥后的樣品。
增加了本標準與ISO11048-1995(E)章節按照采用國際標準的規則要求
附錄A
編號對照表。增加相關內容。
增加了本標準與ISO11048-1995(E)技術按照采用國際標準的規則要求
附錄B
性差異及其原因。增加相關內容。
9
附錄C
(資料性附錄)
ISO11048的實驗室間驗證結果
11家實驗室分別測定了4份土壤樣品的酸溶性和水溶性硫酸鹽含量和1份溶液的硫酸
鹽含量。4份土壤樣品的來源,見附表C.1。1份溶液的實驗室間的重復性(r)和可再現性
(R),見附表C.2;4份土壤樣品的實驗室間重復性(r)和可再現性(R),見附表C.3、附
表C.4和附表C.5。
附表C.1用于實驗室間測試的土壤特性
土樣描述
A添加石膏的自然土壤(C)——有限溶解的石膏調節的水溶性硫酸鹽
B添加硫酸鈉的自然土壤(C)——高水溶性硫酸鹽
C自然土壤
D來源于工業污染地的土壤/填土
附表C.2試驗溶液的硫酸鹽檢測的實驗室間測試結果
消除可疑數值后的實驗室個數10
可疑數值(實驗室個數)1
可接受的數值20
平均值,mg/L5247
重復性標準偏差sr,mg/L58
重復性變異系數VCr,%1.11
重復性限度(R=2.8×sr)164
可再現性標準偏差sR,mg/L273
可再現性變異系數VCR,%5.20
可再現性限度(R=2.8×sR)764
附表C.3試驗土壤的酸溶性硫酸鹽檢測的實驗室間測試結果
土壤ABCD
消除可疑數值后的實驗室個數78107
可疑數值(實驗室個數)0000
采納的數值14162014
平均值,風干土壤的%1.3972.8360.1751.048
重復性標準偏差sr,風干土壤的%0.0990.2650.0190.080
重復性變異系數VCr,%7.079.3510.937.65
重復性限度(R=2.8×sr),風干土壤的%0.2760.7420.0540.225
可再現性標準偏差sR,風干土壤的%0.0990.3390.0920.168
可再現性變異系數VCR,%7.1011.9752.5116.06
可再現性限度(R=2.8×sR),風干土壤的%0.2780.9500.2580.472
10
附表C.41:5水提取的硫酸鹽檢測的實驗室間測試結果
土壤ABCD
消除可疑數值后的實驗室個數11101110
可疑數值(實驗室個數)0000
采納的數值22202220
平均值,風干土壤的%0.7382.7850.0950.636
重復性標準偏差sr,風干土壤的%0.0320.0830.0070.016
重復性變異系數VCr,%4.282.987.332.59
重復性限度(R=2.8×sr),風干土壤的%0.0880.2330.0200.046
可再現性標準偏差sR,風干土壤的%0.0680.2340.0940.096
可再現性變異系數VCR,%9.298.435.3715.14
可再現性限度(R=2.8×sR),風干土壤的%0.1920.6550.2630.270
附表C.51:2水提取的硫酸鹽檢測的實驗室間測試結果
土壤ABCD
消除可疑數值后的實驗室個數109119
可疑數值(實驗室個數)0000
采納的數值20182218
平均值,風干土壤的%0.2932.4500.0910.298
重復性標準偏差sr,風干土壤的%0.0160.1440.0130.017
重復性變異系數VCr,%5.495.9014.125.69
重復性限度(R=2.8×sr),風干土壤的%0.0450.4050.0350.047
可再現性標準偏差sR,風干土壤的%0.0270.4290.0260.039
可再現性變異系數VCR,%9.3217.5228.9813.17
可再現性限度(R=2.8×sR),風干土壤的%0.0761.2020.0740.110
11
中華人民共和國國家環境保護標準
HJ635—2012
土壤水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定
重量法
Soil-Determinationofwater-solubleandacid-solublesulfate
-Gravimetricmethod
(發布稿)
本電子版為發布稿。請以中國環境科學出版社出版的正式標準文本為準。
土壤水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定重量法
警告:受污染的土壤樣品在酸化和加熱過程中會產生有毒氣體,樣品操作過程應在通風
櫥內進行,并采取相應的防護措施。
1適用范圍
本標準規定了測定土壤中水溶性和酸溶性硫酸鹽的重量法。
本標準適用于風干土壤中水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定。
測定水溶性硫酸鹽,當試樣量為10.0g,采用50ml水提取時,本方法的檢出限為50.0
mg/kg,測定范圍為200~5.00×103mg/kg;當試樣量為50.0g,采用100ml水提取時,本方
法的檢出限為20.0mg/kg,測定范圍為80.0~1.00×103mg/kg。測定酸溶性硫酸鹽,當試樣量
為2.0g時,本方法的檢出限為500mg/kg,測定范圍為2.00×103~2.50×104mg/kg。
2規范性引用文件
本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于
本標準。
HJ168環境監測分析方法標準制修訂技術導則
HJ/T166土壤環境監測技術規范
ISO11048土壤質量水溶性和酸溶性硫酸鹽的測定方法(Soil
quality-Determinationofwater-solubleandacid-solublesulfate)
3術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
3.1水溶性硫酸鹽water-solublesulfate
是指在本標準規定條件下,土壤中能夠被1:2和1:5(土水比m/V)的去離子水所提
取的硫酸鹽。
3.2酸溶性硫酸鹽acid-solublesulfate
是指在本標準規定條件下,土壤中能夠被1:50(土稀鹽酸比m/V)的6mol/L稀鹽酸
所提取的硫酸鹽。
4方法原理
用去離子水或稀鹽酸提取土壤中的硫酸鹽,提取液經慢速定量濾紙過濾后,加入氯化鋇
溶液,提取液中的硫酸根離子轉化為硫酸鋇沉淀。沉淀經過濾、烘干、恒重,根據硫酸鋇沉
淀的質量計算土壤中水溶性和酸溶性硫酸鹽的含量。
5干擾和消除
5.1當提取液中硝酸根、磷酸根和二氧化硅濃度分別大于100mg/L、10mg/L和2.5mg/L
時產生正干擾;鉻酸根、三價鐵離子和鈣離子濃度分別大于10mg/L、50mg/L和100mg/L
1
時產生負干擾。可以通過適當稀釋提取液使干擾物濃度低于控制濃度,來消除干擾。
5.2樣品中的硫化物會對酸溶性硫酸鹽的測定產生正干擾。消除方法:取20ml鹽酸溶液
(6.9)于500ml燒杯中,加熱至沸騰。停止加熱,邊攪拌邊加入2g制備好的土壤試樣,
再繼續酸提取操作。
5.3提取液中的有機物含量過高(即高錳酸鹽指數>30mg/L)可能由于共沉淀的吸附作用
而干擾測定。消除方法:將一定體積的試料移至鉑蒸發皿中,加入2滴甲基橙溶液(6.12),
用鹽酸溶液(6.9)或氫氧化鈉溶液(6.11)中和至pH值5~8,再加入2.0ml鹽酸溶液(6.9),
將蒸發皿放置水浴中蒸至近干,然后加入5滴氯化鈉溶液(6.8),蒸干。將蒸發皿移至馬弗
爐中,在700℃下加熱15min,至蒸發皿完全紅熱且內熔物成灰。將蒸發皿冷卻后用10ml
水濕潤灰渣,加入5滴鹽酸溶液(6.9),置于沸水浴中蒸干,然后緩慢冷卻,再加入10ml
水后全部轉移至500ml燒杯中,待測。
6試劑和材料
除非另有說明,分析時均使用符合國家標準的分析純試劑,實驗用水為電導率小于0.2
mS/m(25℃時測定)去離子水。
6.1濃鹽酸:ρ(HCl)=1.12g/ml。
6.2乙醇:φ(CH3CH2OH)=95%。
6.3氨水:ρ(NH3?H2O)=0.88g/ml。
6.4硝酸:ρ(HNO3)=1.39g/ml。
6.5無水碳酸鈉(Na2CO3)。
6.6乙二胺四乙酸二鈉(Na2EDTA?2H2O)。
6.7乙醇胺(NH2CH2CH2OH)。
6.8氯化鈉溶液:ρ(NaCl)=100g/L
稱取10g氯化鈉溶于水中,稀釋至100ml。
6.9鹽酸溶液:c(HCl)=6mol/L
量取500ml濃鹽酸(6.1)溶于水中,稀釋至1L。
6.10氯化鋇溶液:ρ(BaCl2)=100g/L
稱取100g氯化鋇(BaCl2?2H2O)溶于約800ml水中,必要時加熱助溶,冷卻后稀釋
至1L。
6.11氫氧化鈉溶液:c(NaOH)=5mol/L
稱取200g氫氧化鈉溶于1000ml水中。聚乙烯瓶中保存。
6.12甲基橙溶液:ρ=1g/L
稱取約0.1g甲基橙溶于50ml水中,加熱助溶,冷卻后稀釋至100ml。玻璃滴瓶中保
存。
6.13硝酸銀溶液:c(AgNO3)=0.1mol/L
稱取17g硝酸銀溶于約800ml水中,稀釋至1L。棕色瓶中避光保存。
6.14氨水溶液:1+1。
6.15坩堝洗液
2
稱取5g乙二胺四乙酸二鈉鹽(6.6),并量取25ml乙醇胺(6.7)溶于1L水中。
6.16定量濾紙:慢速,Ф12.5cm。
6.17紅色石蕊試紙。
7儀器和設備
7.1土壤前處理器具:木錘、土壤粉碎機、研缽、樣品篩(2mm、0.25mm)等。
7.2玻璃容器:能夠盛裝10g、50g和200g土壤的磨口玻璃容器。
7.3天平:精度分別為0.1g和0.0001g。
7.4振蕩器:振蕩頻率可達360r/min。
7.5真空抽濾裝置:真空泵、緩沖瓶、500ml接收瓶等。
7.6恒溫烘箱。
7.7干燥器:無水變色硅膠。
7.8帶蓋聚乙烯瓶:250ml。
7.9瓷漏斗(布氏漏斗):直徑為100mm。
7.10具塞比色管:10ml。
7.11玻璃砂芯漏斗(玻璃熔結坩堝):容積30ml和G4孔徑。使用前在坩堝洗液(6.15)
中浸泡過夜,用水反復抽濾洗滌。用前烘干至恒重。恒重方法:在105±2℃下烘干1h并在
干燥器內冷卻,準確稱重。反復烘干,每次烘干10min,干燥器內冷卻至室溫,直至兩次最
近的質量差在0.0002g以內,記錄玻璃砂芯漏斗最后質量。
7.12鉑蒸發皿:250ml。
7.13恒溫箱。
7.14馬弗爐:溫度可達900℃。
7.15水浴鍋:溫度可達100℃。
7.16一般實驗室常用儀器和設備。
8樣品
8.1樣品的采集和保存
按照HJ/T166的相關規定采集和保存土壤樣品。
8.2試樣的制備
風干后的樣品過2mm篩,用四分法縮分土樣制得一份約為200g的樣品。過0.25mm篩,
進一步縮分約50g(用于1:2土水比水溶性硫酸鹽的測定)或約10g(用于1:5土水比水
溶性硫酸鹽和酸溶性硫酸鹽的測定)的試樣。將試樣放在適合的容器中,在不超過40℃下
干燥,直至試樣每隔4h稱重的質量差應小于0.1%(m/m),并于干燥器內冷卻。
注1:如過2mm篩截留下來的材料含有石膏塊應手工撿出,粉碎后過2mm篩合并到已過篩的篩分中。
注2:可使用其它縮分法縮分土壤樣品。
8.3試料的制備
8.3.1以1:5土水比提取水溶性硫酸鹽
稱取10.0g試樣(8.2)于250ml聚乙烯瓶中,加入50.0ml水,擰緊瓶蓋,置于振蕩器
上,在20~25℃下以150~200r/min震蕩提取16h。使用慢速定量濾紙,在布氏漏斗上過濾提
3
取液至500ml接收瓶,轉移至50ml比色管中,記錄提取液的體積,待測。
8.3.2以1:2土水比提取水溶性硫酸鹽
稱取50.0g試樣(8.2)于250ml聚乙烯瓶中,加入100.0ml水,擰緊瓶蓋,置于振蕩器
上,在20~25℃下以150~200r/min震蕩、提取16h。使用慢速定量濾紙,在布氏漏斗上過濾
提取液至500ml接收瓶,轉移至100ml比色管中,記錄提取液的體積,待測。
8.3.3酸溶性硫酸鹽的提取
稱取2.0g試樣(8.2)于500ml燒杯中,緩慢加入100.0ml鹽酸溶液(6.9)。在燒杯上
蓋上表面皿,在通風櫥中加熱至沸騰,小火煮沸15min。然后用適量水潤洗表面皿內側,在
沸騰狀態下加數滴硝酸(6.4)。邊攪拌邊用移液管緩慢逐滴加入氨水溶液(6.14),直至出現
紅褐色氧化物沉淀并使紅色石蕊試紙(6.17)變藍。使用慢速定量濾紙,在布氏漏斗上過濾
提取液至500ml接收瓶中,并用水洗濾紙直到濾液無氯離子(即加一滴濾液于盛有少量硝
酸銀(6.13)的比色管溶液無沉淀顯示)。收集所有濾液,用量筒量取體積,記錄提取液的
體積。將提取液轉移至500ml玻璃或塑料試劑瓶中待測。
注3:在加入鹽酸溶液過程中,應確保無濺出。
注4:當加入氨水中和酸時產生大量絮積的氧化物沉淀,一些硫酸鹽可能裹雜其中而沒能被清洗出來。
在這種情況下,建議二次沉淀。即:小心將帶有沉淀的濾紙于原先的燒杯上,加入至少20ml鹽酸溶液(6.9)
攪拌直到紅褐色氧化物沉淀溶解,按照8.3.3步驟進行加熱、過濾,濾液合并于8.3.3提取液。
注5:收集的所有提取液體積不應超過200ml。
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