试验八土壤氧化还原电位的测定.PDF

实验八 土壤氧化还原电位的测定 水田灌水后，空气中的氧由于受灌溉水层的阻隔，无法直接透入土层中，而原来闭蓄于 土层内的少量游离氧以及由灌溉水带入土层的少量溶解氧，由于微生物活动的结果，在几小 时至几十小时内几乎可以被全部耗竭，这样就势必造成土壤还原条件的不断发展，使土壤中 一些氧化态物质逐渐还原成还原态物质。当某一物质从其氧化态向还原态转化时，土壤溶液 的电位也就有相应的改变，电位的高低由溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度比值而定， 以称之为氧化还原电位，习惯上用Eh 代表之，单位为伏或毫伏。 测定土壤的氧化还原电位，可以大致了解水田土壤的通气状况，土壤中养分元素的转化 及其有效性，水田土壤中亚铁、硫化氢和某些有机酸毒害物质出现的可能性，因此，氧化还 原电位是淹水土壤的一项重要测定项目。 一、方法原理 在一个氧化还原的可逆体系中．插入一惰性金属导体如铂丝时，当氧化态物质和铂丝接 触时，使铂丝失去电子获得正电位（氧化电位）的趋势。另一方面，当还原态物质和铂丝接 触时，使铂丝获得电子而表现为负电位（还原电位）的趋势。这两种趋势，在同一个氧化还 原体系中同时并存，其最后铂丝的电位决定于两种相反趋势平衡的结果。如果是氧化电位大 于还原电位，那么最后铂丝电位为正，反之为负。其正负的具体数值与体系的性质以及氧化 态物质、还原态物质的相对浓度有关。这一关系可用 Nenst 方程式表示之。 0.059 [氧化态物质浓度] Eh (伏) E0  lg n [还原态物质浓度] 由于单独的一个铂丝电极不能构成回路，无法对铂丝电位进行测量，所以在具体电位测 定时，不能不在溶液中再另外引用一个已知其电位值的标准电极来作为参比电极，使构成电 池，以便测定两极之间的电位差，从而算出铂丝极的真正氧化还原电位值。在实际测定时， 一般所引用的参比电极为饱和甘汞电极，它的电位（E 饱和甘汞）为已知（表 8），因此从电位 计上直接测得的两极间电位差（E 实测），应换算成土壤的真实氧化还原电位（Eh±）。 二、仪器和材料 1．仪器。电位计或酸度计（如国产25 型酸度计；pHS-29A 型酸度计。前者需用交流电 源，只能在室内使用，后者交、直流两用，可在田间进行现场测定），铂极；饱和甘汞电极， 温度计等。 2．材料。预处理土壤样品，在实验前三天，称风干土3 份各为400 克，放入500 毫升 编号为1、2、3 的三个烧杯中，土样作如下处理，并在25℃下培养3 天。 编 号 1 2 3 桔 杆（g） 0 0 2 水 分 占饱和持水量60% 保持水层 保持水层 1 三、操作步骤 用pH S-29A 型酸度计进行测定的步骤说明如下： 1．把铂丝电极和饱和甘汞电极固定于电极架上（注意不要把甘汞电极的金属帽直接夹 在仪器的金属支架上），调节好两极间的距离和上下位置。把钼极导线和仪器的正极接线柱 接通，而把饱和甘汞电极和负极接线控相连。 2．转动电源开关，根据所用电源，直流时转至DC，交流时转至AC 的位置。把表头左 下角的拨动开关拨向“mV”一边。 3．观察指针，如不在0mV 处，可转动“零点”电位器调节之，使指针为0mV。 4．把电极插入待测的泥浆内，铂丝部分全部埋入土表以下，略加转动，使电极和泥浆 密切接触，等待约1—5 分钟，使电极电位稳定。 5．揿下读数开关（即“测量”开关），读出电表上电位值。如果电表指针不稳定，可能 是电极和泥浆接触不好，也可能是泥浆电位经电极搅动后，尚未达成平衡。前一种情况应延 长接触时间，待达成稳定的平衡值后再测。如果在相当长时间内（如半小时）还达不到较稳 定的数值，应重新处理铂极或另换一铂极，并检查有无其他原因。每一土样应重复测定 3、 4 次，取其平均值或代表值。注意：从表头上所读得的数值。乘以10