张玉新
武汉中和工程技术有限公司 430080
摘要
有机质是土壤一项重要指标，重铬酸钾氧化-油浴锅法分析土壤有机质含量在各类标准中应用广泛，但是在实验的细节和结果处理方面存在一定的差异，通过比较标准中的差别，能够在实际操作中有一定指导意义。
关键词：有机质；重铬酸钾氧化-油浴锅法；
重铬酸钾容量法测定土壤有机质，操作过程简单，不受土样碳酸盐的干扰，结果比较准确。重铬酸钾氧化-油浴锅法通过加热消煮加速有机质的氧化，重铬酸根离子被还原成三价铬离子，根据重铬酸钾离子数量的变化得到有机质的含量。重铬酸钾氧化-油浴锅法被广泛应用，但是在一些实验细节和结果处理方面有一些差别。下面列出了几个标准中有机质测量方法，比较了它们的差异。
NY/T1121.6-2006《土壤检测第6部分：土壤有机质的测定》适用于有机质含量在15%以下的土壤。在准确称取通过0.25mm孔径筛风干试样0.05~0.5g，放入硬质试管中，滴定管加入10.00mL0.4mol/L重铬酸钾-硫酸溶液，摇匀并在每个试管口插入一玻璃漏斗。将试管逐个插入铁丝笼中，再将铁丝笼沉入已在电炉上加热至185~195℃的油浴锅中，使管中的液面低于油面，要求放入后油浴温度下降至170~180℃，等试管中的溶液沸腾时开始计时，此刻必须控制电炉温度，不使溶液剧烈沸腾，期间可轻轻提起铁丝笼在油浴锅中晃动几次，以使液温均匀，并维持在170~180℃，5min±0.5min后将铁丝笼从油浴锅内提出，冷却片刻，把试管内的消煮液及土壤残渣无损地转入三角瓶中，用水冲洗试管及小漏斗，洗液并入三角瓶中,使三角瓶内溶液的总体积控制在50mL-60mL。加入3滴邻菲罗啉指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的K2Cr2O7，溶液的变色过程是橙黄-蓝绿-棕红。
如果滴定所用硫酸亚铁溶液不到空白试验所耗硫酸亚铁溶液毫升数的1/3,则应减少土壤称样量重测。每批分析时，必须同时做2个空白试验，即取大约0.2g灼烧浮石粉或土壤代替土壤，其他步骤与土样测定相同。此方法不宜用于测定含氯化物较高的土壤。加热时，产生的二氧化碳气泡不是真正沸腾，只有真正沸腾时才能开始计算时间。氧化时，若加0.1g硫酸银粉末，氧化校正系数取1.08。
O.M土壤有机质的质量分数，单位g/kg；
V0空白试验所消耗硫酸亚铁标准溶液体积，单位mL；
V试样测定所消耗硫酸亚铁标准溶液体积，单位mL；
C硫酸亚铁标准溶液浓度，单位mol/L；
0.003为1/4碳原子的摩尔质量，单位为g；
1.724由有机碳换算成有机质的系数；
1.10氧化校正系数；m风干土质量；1000换算成每千克含量；
LY/T1237-1999《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》中测定有机质含量，用减量法称取0.1~0.5g通过0.149mm的风干土样于硬质大试管中，加粉末状的硫酸银0.1g。用吸管加入5mL0.8000 mol/L重铬酸钾用注射器注入5mL浓硫酸，并小心旋转摇匀其他步骤同NY/T1121.6-2006，如煮沸后溶液呈绿色，表示重铬酸钾用量不足，应再称取较少的土样重做。每批分析土样时，须在不加土样时加入0.1~0.5g石英砂做2~3个空白标定。在最后的结果处理中氧化校正系数取1.1，增加将风干土换算到烘干的水分换算系数。
K2---将风干土换算到烘干的水分换算系数；
此外此方法中规定如样品的有机质含量大于150g/kg时，可用固体稀释法来测定。凡遇到含Cl-多的土壤，可考虑用水洗法来克服但测出的有机质总量不包括水溶性有机组分。
JTGE40-2007《公路土工试验规程》中T0151-1993有机质含量试验，适用于有机质含量不超过15%的土。用分析天平称取100目筛风干土样0.1000~0.5000g，放入一干燥的硬质试管中，用滴定管准确加入0.0750mol/LK2Cr2O7-H2SO4标准溶液10mL（在加入3mL时摇动试管使试样分散），并在试管口插入一小玻璃,漏斗，以冷凝出之水汽。其他操作步骤和结果处理同NY/T1121.6-2006。最后的结果以百分含量计。有机质含量大于15%的土样不宜直接采用该法测定，可用固体稀释法来测定。若土样中含有Cl-、Fe2+、Mn2+等还原性物质，则须去除或经校准。
GB/T50123-2019《土工试验方法标准》56有机质试验，采用重铬酸钾容量法测定其中有机碳，再乘以经验系数1.724换算成有机质以g/kg,当试样中含有机质小于8mg时，用分析天平称取剔除植物根并通过0.15mm筛的风干试样0.1~0.5g，放入干燥的试管底部，准确吸取0.8000mol/L重铬酸钾标准溶液5mL、硫酸5mL，加入试管并摇匀，在试管口上放小漏斗。其余操作步骤同上面的其他实验方法，用纯砂进行空白实验。最后的计算结果没有考虑氧化校正系数1.1。
水稻土及一些长期渍水的土壤，较多还原性物质存在，使结果偏高，因此测定土壤有机质采用的风干土样进行试验。NY/T1121.6-2006中土样过0.25mm孔径筛，其余几个标准过0.15mm孔径筛。在实际操作中，土颗粒越小被氧化的越充分。硬质试管中重铬酸钾的浓度为0.4mol/L。在油浴锅加热处理阶段除试验细节的描述外，无明显差异。空白实验中代替土壤样品中不同标准略有不同。结果处理中几个标准都采用 “Van.Bemmelen因数”1.724。另外以上标准都适用于有机质含量不超过15%的土，有机质含量超过要求时，有些标准给出了固体稀释法。值得注意的是NY/T1121.6-2006和LY/T1237-1999在加入硫酸银时给出的氧化校正系数不同，同时LY/T1237-1999将水分换算系数考虑到最后的结果中。氧化系数和水分换算系数的考虑将会对实验结果有一定的影响，尤其是对临界值的判断。此外，标准后面都给出了不同的偏差范围要求。
参考文献
[1] NY/T1121.6-2006《土壤检测第6部分：土壤有机质的测定》
[2] LY/T1237-1999《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》
[3] JTGE40-2007《公路土工试验规程》
[4]GB/T50123-2019《土工试验方法标准》