土壤 阳离子交换量的测定 离子选择电极法.pdf

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土壤阳离子交换量的测定离子选择电极法

1范围

本文件规定了测定土壤中阳离子交换量的离子选择电极法。

本文件适用于测定土壤在pH6.0-pH10.0条件下的阳离子交换量。

本文件在称样量为3.000g，加碱体积为50.00mL，pH8.4±0.2条件下测定阳离子交换量的方法检出

限为0.41cmol/kg，测定下限为1.64cmol/kg。

(+)(+)

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

HJ/T166土壤环境监测技术规范

HJ168环境监测分析方法标准制定技术导则

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

阳离子交换量

阳离子交换量（CationExchangeCapacity，简称CEC）是指在一定pH值条件下，每千克土壤或

胶体所能吸附的全部交换性阳离子折合成一价离子的厘摩尔数（cmol/kg）。

(+)

阳离子交换量是土壤和胶体的重要化学性质之一，它反映了土壤颗粒吸附和保持阳离子养分（如

钾、钙、镁、铵等）的能力。阳离子交换量的大小与土壤类型、质地、有机质含量、黏土矿物种类和数

量等因素密切相关。较高的阳离子交换量意味着土壤颗粒能够吸附和储存更多的阳离子养分，从而为植

物生长提供更丰富和稳定的营养来源；较低的阳离子交换量则反映土壤肥力不足，需要通过施肥等措施

来补充养分。在土壤学、环境科学等领域，阳离子交换量是评估土壤肥力、土壤改良、环境污染治理等

方面的重要参数。

4方法原理

-+

根据界面原子轨道非对称杂化理论，首先将硅氧烷表面（恒电荷表面）转换成[≡Si-O]‧H、将可变

+

电荷表面（羟基化表面）转换成[≡Si-OH]，然后加入NaOH并借助于快速的“表面酸碱反应”来调节悬液

2

-+-++

pH，并使[≡Si-O]‧H快速转换成[≡Si-O]‧Na，同时将可变电荷表面[≡Si-OH]快速转换成[≡Si-OH]或

2

-+++

[≡Si-O]‧Na(转换数量都由pH决定)。所释放的负电荷被Na平衡。根据轨道非对称杂化理论，Na只发

+

生静电吸附而无“极化诱导共价吸附”（用“‧”表示静电吸附），因此Na吸附量就是该pH条件下的阳离子

交换量。土壤颗粒吸附的所有可交换的阳离子之和称为有效态阳离子交换量，缩写为CEC。

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5试剂和材料

除非另有说明，实验所用纯水均使用满足GB/T6682所规定的二级水。

5.1盐酸：ρ（HCl）1.19g/mL。

5.2氢氧化钠（NaOH）。

使用前110℃～120℃烘干2h。

5.3氯化钠（NaCl）：优