土壤胶体所能吸附的各种阳离子总量,称为阳离子交换量,以cmol+/kg表示。CEC的大小,基本上代表了土壤可能保持的养分数量,即保肥性的高低。阳离子交换量的大小,可作为评价土壤保肥能力的指标。阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源,是改良土壤和合理施肥的重要依据。
一、方法原理
在20°C条件下,用三氯化六氨合钴溶液作为浸提液浸提土壤,土壤中的阳离子被三氯化六氨合钴交换下来进入溶液。三氯化六氨合钴在475 nm处有特征吸收,吸光度与浓度成正比,根据浸提前后浸提液吸光度差值,计算土壤阳离子交换量。
二、试剂和仪器
三氯化六氨合钴[Co(NH3)6Cl3]:优级纯。
三氯化六氨合钴溶液:c [Co(NH3)6Cl3]=1.66 cmol/L。
准确称取 4.458 g 三氯化六氨合钴(6.1)溶于水中,定容至 1000 ml,4°C低温保存。
分光光度计:配备10 mm光程比色皿。
振荡器:振荡频率可控制在150~200次/min。
离心机:转速可达4000 r/min,配备100 ml圆底塑料离心管(具密封盖)。
分析天平:感量为0.001 g和0.01 g。
尼龙筛:孔径1.7 mm(10目)。
三、试样制备
将风干样品过尼龙筛,充分混匀。称取3.5g混匀后的样品,置于100ml离心管中,加入50.0ml三氯化六氨合钴溶液,旋紧离心管密封盖,置于振荡器上,在20°C条件下振60min,调节振荡频率,使土壤浸提液混合物在振荡过程中保持悬浮状态。以4000 r/min离心10 min,收集上清液于比色管中,24 h内完成分析。用实验用水代替土壤,按照与试样的制备相同步骤进行实验室空白试样的制备。
四、标准曲线建立
分别量取0.00 ml、1.00 ml、3.00 ml、5.00 ml、7.00 ml、9.00 ml三氯化六氨合钴溶液于6个10 ml比色管中,分别用水稀释至标线,三氯化六氨合钴的浓度分别为0.000 cmol/L、0.166 cmol/L、0.498 cmol/L、0.830 cmol/L、1.16 cmol/L和1.49 cmol/L。用10 mm比色皿在波长475 nm处,以水为参比,分别测量吸光度。以标准系列溶液中三氯化六氨合钴溶液的浓度(cmol/L)为横坐标,以其对应吸光度为纵坐标,建立标准曲线。
五、试样测定
按照与标准曲线的建立相同的步骤进行试样和空白试样的测定。
六、结果计算
土壤样品中的阳离子交换量,按照下式进行计算:
CEC=(A0-A)*V*3/b/m/Wdm
式中:
CEC——土壤样品阳离子交换量,cmol+/kg;
A0——空白试样吸光度;
A——试样吸光度;
V——浸提液体积,ml;
3——[Co(NH3)6]3+的电荷数;
b——标准曲线斜率;
m——取样量,g;
Wdm——土壤样品干物质含量,%。