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ph計在土壤ph酸堿度測量中的應用
1.1 ph計測量方法提要
采用電位法測定土壤的ph是將ph玻璃電極和甘汞電極插入土壤懸液或浸出液中,測定其電動勢值,再換算成ph值（酸堿度）。在酸度計上測定,經過標準溶液定值后則可直接讀取ph值。水土比例對ph值的影響較大,尤其對于石灰性土壤稀釋效應的影響更為顯著,以采取小水土比為宜,規定土壤ph為1:1的水土比例。同時,酸性土壤除測定水浸土壤ph值外,還應測定鹽浸ph,即以1molLˉ1氯化鉀溶液浸取土壤H+后用電位法測定。
1.2 在線ph計測量應用范圍 適用于各類土壤ph值的測定。
1.3 ph計測量主要儀器設備
①酸度計; ②ph玻璃電極; ③飽和甘汞電極; ④攪拌器。
1.4 ph計測量試劑
①1molLˉ1氯化鉀溶液:稱取74.6ɡ氯化鉀（化學純）溶于800ml水中,用稀氫氧化鉀和稀鹽酸調節溶液批ph為5.5～6.0,稀釋至1L;
②ph4.01（25℃）標準緩沖溶液:稱取經110～120℃烘干2～3h的鄰笨二甲酸氫鉀10.21溶于水,移入1L容量瓶中,用水定容,貯于聚乙烯瓶;
③ph6.87（25℃）標準緩沖溶液:稱取經110～130℃烘干2～3h的磷酸氫二鈉3.533g和磷酸二氫鉀3.388g溶于水,移入1L容量瓶中,用水定容,貯于聚乙烯瓶;
④ph9.18（25℃）標準緩沖溶液: 稱取經平衡處理的硼砂（Na2B4O7·10H2O）3.800g溶于無CO2的水,移入1L容量瓶中,用水定容,貯于聚乙烯瓶;
硼砂的平衡處理: 將硼砂放在盛有蔗糖和食鹽飽和水溶液的干燥器內平衡兩晝夜;
⑤去除CO2的蒸餾水。
1.5 ph計測量分析步驟
①儀器校準:各種ph計和電位計的使用方法不盡一致,電極的處理和儀器的使用按儀器說明書進行。將待測液與標準緩沖溶液調到同一溫度,并將溫度補償器調到該溫度值。用標準緩沖溶液校正儀器時,先將電極插入與所測試樣ph值相差不超過2個ph單位的標準緩沖溶液,啟動讀數開關,調節定位器使讀數剛好為標準液的ph值,反復幾次使讀數穩定。取出電極洗凈,用濾紙條吸干水分,再插入第二個標準緩沖溶液中,兩標準液之間允許偏差0.1ph單位,如超過則應檢查儀器電極或標準液是否有問題。儀器校準無誤后,方可用于測定樣品。
②土壤水浸液ph的測定:稱取通過2mm孔徑篩的風干試樣20g（至0.1g）于50ml高型燒杯中,加去除CO2的水20ml,以攪拌器攪拌1min,使土粒充分分散,放置30min后進行測定。將電極插入待測液中（注意玻璃電極球泡下部位于土液界面下,甘汞電極插入上部清液）,輕輕搖動燒杯以除去電極上的水膜,促使其快速平衡,靜止片刻,按下讀數開關,待讀數穩定時記下ph值。放開讀數開關,取出電極,以水洗凈,用濾紙條吸干水分后即可進行第二個樣品的測定。每測5～6個樣品后需用標準液檢查定位。
③土壤的氯化鉀鹽浸提液ph的測定:當土壤水浸ph值<7時,應測定土壤鹽浸提液ph值。測定方法除將1molLˉ1氯化鉀溶液代替無CO2水以外,水土比為1:1,其他測定步驟與水浸ph值測定相同。
1.6 ph計測量結果計算用酸度計測定ph值時,可直接讀取ph值,不需計算。
1.7 ph計測量精密度 平行結果允許相差: 中性、酸性土壤≤0.1ph單位,堿性土壤≤0.2ph單位。
1.8 ph計測量注釋
①長時間存放不用的玻璃電極需要在水中浸泡24h,使之活化后才能進行正常反應,暫時不用的可浸泡在水中,長期不用時,應干燥保存。玻璃電極表面受到污染時,需進行處理。甘汞電極腔內要充滿飽和氯化鉀溶液,在室溫下應有少許氯化鉀結晶存在,但氯化鉀結晶不易過多,以防堵塞電極與被測溶液之間的通路。玻璃電極的內電極與球泡之間、甘汞電極內電極和陶瓷芯之間不得有氣泡。
②電極在懸液中所處的位置對測定結果有影響，要求將甘汞電極插入上部不清液中，盡量避免與泥漿接觸，以減少甘汞電極液接電位的影響。
③ph讀數時搖動燒杯會使讀數偏低，應在搖動后稍加靜止再讀數。
④操作過程中避免酸堿蒸汽進入。
⑤標準溶液在室溫下一般可保存1～2個月，在4℃冰箱中可延長保存期限。用過的標準液不要倒回原液中混存，發現混濁、沉淀，就不能再使用。
⑥溫度影響電極電位和水的電離平衡，溫度補償器、標準緩沖液、待測液溫度要一致。標準溶液ph值隨溫度稍有變化，儀器校準時可參照表1。
表1 ph緩沖溶液在不同溫度下的變化
℃ ph
標準液4.01 標準液6.87 標準液9.18
0 4.003 6.984 9.464
5 3.999 6.951 9.395
10 3.998 6.923 9.332
15 3.999 6.900 9.276
20 4.002 6.881 9.225
25 4.008 6.865 9.180
30 4.015 6.853 9.139
35 4.024 6.844 9.102
38 4.030 6.840 9.081
40 4.035 6.838 9.068
45 4.047 6.834 9.038
⑦測定批量樣品時，按土壤類型等將ph值相差大的樣品分開測定，可避免因電極影響遲鈍而造成的測定錯誤。
⑧如測定密度小的樣品，可適度改變水土比，但必須注明。