土壤碳酸钙的测定 实验报告
农化分析 土壤碳酸钙和硫酸钙分析
思考题 气量法测定不溶性碳酸盐应该注意哪些问题？
1. 气密性 2. 防止CO2在水中溶解，酸性水，可加指示剂以便 观察
3. 保持U形管中气压恒定。与大气直接连通的管中 溶液液面略高。 4. 记录CO2体积的同时必须记录当时的气压和温 度。CO2的密度与气压和温度有关。
第十一章 土壤中硅铁铝等元素分析
气量法 方法原理 样品中CaCO3与HCl（1:2）作用，产生CO2： CaCO3+2HCl—→CaCl2+H2O+CO2↑ 将所产生的CO2收集在量气管中，测得CO2的体积，根据当时的 气压和温度可以算出CaCO3的含量，CO2在一定温度和气压下具 有一定的比重，查本书末附表可得每毫升CO2的重量，根据CO2 重量可换算出CaCO3的含量，或称取不同重量的CaCO3系列，加 酸后用所产生的CO2体积绘制工作曲线，根据样品产生的CO2体 积在工作曲线上直接查出碳酸钙的重量，在温度和气压比较恒 定情况下进行测定，可以省去温度与气压的校正。 为了防止CO2在水中的溶解，装入量气管的水应当呈酸性， 为了便于观察，水中可加入一些指示剂，水中含一定量的酸时 还可减小集气管中水蒸气分压，故在计算CO2压力时减小误差。
2、土壤中的硅铁铝与植物营养及土壤环境化学属性密切相关 土壤中的硅绝大多数存在于硅酸盐矿物，硅酸盐结晶或沉淀 之中，能为植物吸收利用的只是其中的活性部分，包括水溶 态、吸附态和部分矿物态硅等。 土壤中铁的形态主要有游离铁(Fed)、无定形铁(Feox)、有机配 合态铁(Fep)以及水溶态(Few)和代换态铁(Feex)等。 土壤中不属于硅酸盐组成部分的其它形态的铁，通称为游离铁， 主要是氧化铁及其水合物，其溶解度受pH控制。 游离铁(Fed)占全铁(FeT)的百分比称为铁的游离度 [(Fed/FeT)×100]，反映了成土过程的特点，常用作风化度的指 标之一。
西南大学 土壤实验报告
西南大学土壤实验报告西南大学地理科学学院班级：2013年级师范XX班一、实习目的理论结合实际，学以致用.通过实习的方式对土壤剖面有一个直观的认识，展开对士壤类型的识别，判读，土壤剖面调查，以及对不同层次的土壤酸碱度的调查.二、实习地点及时间实习时间:2015年6月28日星期日实习地点:缙云山三、实习工具盐酸、PH混合指示剂、比色卡、铁锹、卷尺、白瓷盘四、实习地点地理概况1)地理位置缙云山位于重庆市北磅区嘉陵江温塘峡畔，地质构造属川东褶皱带华莹山帚状弧形构造.实习地点为海拔350~950 m，山脚温度为19°℃，降水1200 mm，山顶温度为14℃，降水为1600 mm。
2)土壤缙云山的土壤以三叠纪须家河组厚层石英砂岩、炭质页岩和泥质砂岩为母质风化而成的酸性黄壤及水稻土.山麓地区为侏罗纪由紫色砂页岩夹层上发育的中性或微石灰性的黄壤化紫色土.土壤母质为中生代地层，上为侏罗纪紫红色泥岩，下为三叠纪浅黄色石英砂岩.3)缙云山成士条件土壤是在气候、母质、生物、地形和成土年龄等诸多因子综合作用下形成的独立的历史自然体.这些因素都对土壤的发生产生了各种各样的影响.它们的不同组合，对土壤的综合作用不同，就产生了各种各样的土壤类型.A.气候条件缙云山属亚热带季风湿润性气候，降水量丰富，年均气温较高，土壤淋溶作用较强.B.植被条件缙云山森林覆盖率达%，本属亚热带常绿阔叶林，但由于人为活动的干扰形成了:马尾松针叶林-马尾松针阔混交林-常绿阔叶林的垂直地带性分布.并且在山麓地带形成旱作-果园-茶园的垂直农业景观的分布.五、实习主要内容1)主要内容：A.野外观测剖面B.土壤的类型和分布情况六、实习过程及方法1.实习点一：1)概况：此处大概位于缙云山山脚处，实习点为果园用地，主要种植柑橘.A.实习内容:测土壤剖面酸碱度(PH值)B.实习方法:取各层土壤在用土壤中和(减小误差)的白瓷盘上，各层各取土样，加入、pH、混合指示剂滴定，半分钟后与比色卡对比颜色，确定、PH、值，定酸碱度.2实习点二：1)概况：此处位于中丘以上道路旁，经过物理化学风化后形成石灰土，分化的土壤较粘重，矿质养分少，生产性能不好，不宜用作耕地土壤，地层仍属于自流井组.2)实习具体情况：一个。
土壤ph值及碳酸钙含量在多目标地球化学调查中的研究意义
土壤PH值及CaCO3在多目标地球化学调查中的研究意义朱礼学（四川双流华阳川地区调队生态环境与旅游资源调查所610213）摘要：深覆盖区多目标地球化学调查，旨在通过土壤地球化学测量，为农业、环境、矿产资源评价及基础地质研究服务，本文重点阐述了土壤PH值、CaCO3含量与土壤矿质元素活化之间的制约机理，从而论述了多目标地球化学调查要实现服务于农业，服务于生态环境保护的目标，就必须加强对土壤PH值及CaCO3含量调查研究。
关键词：土壤调查土壤PH值碳酸钙。
前言深覆盖区地球化学调查其目标不仅仅是基础地质研究和矿产资源评价，特别是类似成都平原、江汉平原、珠江三角洲等工、农业均十分发达的平原地区，地球化学调查在农业、生态环境方面的应用研究是拓宽勘查地球化学服务领域的主导含量思想，要实现以上目标，土壤地球化学调查中应注意对土壤PH值及CaCO3的研究。
土壤的酸碱性是描述土壤形成过程和熟化过程的良好指标，常以土壤PH值来表示。
土壤PH值受土壤溶液中游离的H+、OH－的浓度和土壤胶体中吸附的H+、A13+、Na+、Ca2+等离子浓度的影响，除此土壤中的CaCO含量，极大程度地影3含量的多少通响着土壤的PH值，土壤供肥能力及土壤环境质量。
土壤中CaCO3常通过土壤的“石灰性反应”*的强弱来判断，大量的土壤调查成果表明：土壤中含量在一定程度上与土壤PH值具良好的正相关关系。
CaCO3土壤的PH值及CaCO含量直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，3其研究意义于以下几个方面。
1、农业方面的研究意义1.1在相同的地质背景条件下，即便是相同的成土母质，因耕作状况，土壤的成熟度，土壤的水文条件等的差异，土壤的PH值会有较大的差别。
土壤的酸碱度不同其供肥和植物的生长发育状况会有差异，因为不同植物对种植环境中土壤的酸碱度及适宜PH值是不同的。
表1.主要的栽培植物生长适宜pH范围茶、马铃薯、烟草等作物耐酸，适宜于在酸性土壤中生长。
农化分析 土壤碳酸钙与硫酸钙分析
气量法测定的是无机碳酸盐的含量，因而Na2CO3、NaHCO3和MgCO3加 酸后都可以产生CO2，因而以产生CO2的量计算CaCO3含量不准确。中和 法测定的是消耗酸的数量，土壤中可以消耗酸的不仅仅是CaCO3，MgCO3、 铁锰氧化物等均消耗酸，而且铁锰氧化物量有很大，因而其误差很大。
分析硅铁铝的意义？
土壤矿质部分的元素组成复杂，包括了原子周期表中大部分
元素，其中以氧、硅、铝、铁所占比例最大，如果以SiO2、Al2O3、
Fe2O3来表示，三者之和可占土壤矿物质部分的75%，是土壤的骨 干成分分析土体中或土壤胶体中全量硅、铁、铝元素的变化，就 能说明土壤矿物胶体在土体中的变化。了解土壤矿质成分的迁移 和变化，有利于阐明土壤的发生发育程度，土壤理化性质和土壤
中和法
土壤与一定量过量的HCl作用后，剩余的酸再用标准碱液 回滴，以酚酞为指示剂，用净消耗的HCl数量来计算碳酸钙 的含量。 此法只能测得近似结果。 因为所加的酸不仅能与碳酸盐作用，还能与其它物质发生反 应。 由于土壤的缓冲作用，用碱液回滴时酚酞颜色变化迟钝，终 点不易辨别，在加热情况下进行滴定会使情况改善。
石膏的测定
测定CaSO4的方法：可以用水，醋酸铵溶液或HCl浸提后， 测定浸出液中SO42-来计算出CaSO4含量。 硫酸钡质量法，硫酸钡比浊法 土壤经乙醇洗去可溶性硫酸盐后，用盐酸-氯化钠溶液浸提， 使表面碳酸钙胶膜被破坏溶解，再以氯化钡为沉淀剂与浸出 液中SO42-产生硫酸钡沉淀，经洗涤、称重、换算成石膏量。 盐酸浸提-EDTA滴定法 土壤经乙醇洗除可溶性硫酸盐后，用稀盐酸浸提石膏，浸出 液经沉淀铁、铝及钙以后，再加入过量氯化钡溶液沉淀硫酸 钡，过量的钡用EDTA滴定，计算石膏含量。
微生物诱导碳酸钙沉淀固化土壤实验研究
研究背景
研究背景
微生物诱导碳酸钙沉积加固砂土的研究主要涉及两个关键方面：微生物活性 和碳酸钙沉积。温度通过对这两个方面的影响进一步影响MICD过程。在本研究中， 我们通过控制温度变量，探讨其对MICD过程的影响机制。实验设计包括不同温度 条件下的MICD实验，
研究背景
并采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）等方 法对沉积碳酸钙的成分和形貌进行分析。
内容摘要
壤的强度、稳定性和抗侵蚀性能。然而，仍需进一步研究反应条件控制、微 生物种群优化等问题。展望未来，微生物诱导固化技术的研究可拓展至其他领域， 并有望在环境工程、材料科学等领域发挥重要作用。
参考内容三
引言
引言
微生物诱导碳酸钙沉积（MICD）是一种生物地球化学过程，通过微生物活动 将碳酸盐离子转化为碳酸钙，从而对砂土进行加固。温度是影响微生物活性和化 学反应速率的重要因素之一。因此，研究温度对微生物诱导碳酸钙沉积加固砂土 的影响具有重要意义。
讨论
论
实验结果表明，温度对MICD过程的影响主要表现在以下几个方面： 1、微生物活性：温度对微生物活性的影响是显著的。在适宜的温度范围内， 随着温度的升高，微生物活性增强，从而加快了MICD过程。然而，当温度过高时， 微生物活性受到抑制，导致MICD过程减缓。
讨论
2、碳酸钙沉积速率：温度的升高促进了碳酸钙的沉积。这主要是因为高温条 件下，溶液中的碳酸盐离子扩散速度加快，有利于碳酸钙的沉积。而在较低温度 条件下，扩散速度减慢，碳酸钙沉积速率也相应减缓。
内容摘要
目前，微生物诱导固化技术已成为国内外学者的研究热点。研究表明，该技 术可有效提高岩石或土壤的强度、稳定性及抗侵蚀性能。然而，仍存在一些问题 亟待解决，如反应条件控制、微生物种群优化等。
农化分析 土壤碳酸钙和硫酸钙分析
肥力状况等。
分析土体样品就可以明显地看出土壤矿物风化程度的变异， 但有时土壤胶体部分的化学成分更能说明问题。
1、土壤矿物风化程度的量度指标 硅铁铝率（SiO2/R2O3的分子比率，SiO2的摩尔含量/（Fe2O3+ Al2O3）的摩尔含量） 作用（1） 判断粘粒矿物的组成特征及大体类型 作用（2） 与母岩对照，说明成土过程的特征，比如比例增 大，说明成土过程中有脱铝现象（酸性淋溶），反之，有脱硅富 铝化作用（红壤） 作用（3），说明土壤带电性、保肥性等。SiO2为酸胶基，带 负电荷，R2O3为碱胶基，带正电荷。 淋溶率（淋溶层盐基总量/Al2O3与母质层中淋溶层盐基总量 /Al2O3的比值） 作用：说明土层中盐基离子的淋溶或累积状况。
第十章 土壤碳酸钙和硫酸钙的测定
为什么碳酸钙和硫酸钙？ 土壤中有无碳酸钙和含量多少都会影响到土壤的 许多特性，也影响到土壤用什么方法进行改良。
土壤的淋溶程度 土壤发生发育的程度 土壤酸度 土壤养分元素的存在形态和有效程度 盐基饱和度 土壤吸附的阳离子种类 土壤结构 土壤微生物区系 盐土改良时土壤是否会碱化和碱化程度等
根据布喇格公式
若已入射X射线波长，可通过测 求晶面间距及晶体结构
500 450
K(001) N(002) D(-110)
K(002) K(020) G(110)
400 350 300 250 200 150 100 50 0 10
Ha(001) C(001)
G(020)
20
土壤胶体的XRD分析， D(152) M=蒙脱石， D(060) N(423) Gib(315) Gib(313) L=利蛇纹石， Gib(023)H(024) N=珍珠陶土， A( 0-13cm) G(140) D= 地开石， I=伊利石， AB( 13-29cm) C=绿泥石， Ha=埃洛石/多水高岭 M(107) B1( 29-50cm) D(431) 石， Gib＝三水铝石， B2(50-100cm) K 30 40 50 60 70＝高岭石， 2 Theta (Degree) G针铁矿。
土壤碳酸钙的测定 实验报告
（2）制作标准曲线
分别称取碳酸钙粉末0.1g、0.2g、0.3g、0.4g（精确到0.0001g）放入洁净干燥的250mL锥形瓶中，分别加入20mL蒸馏水。活塞调至脱气档，滴定管初始读数设为3mL。其他操作与空白测定相同。
反应中产生的气体将会降低滴定管中的液面高度，提高缓冲罐的高度，调节水位差异切勿超过3mL。
81.0
1.0
V04
80.0
80.6
0.6
2、
m（CaCO3）（g）
V1（mL）
V2（mL）
∆（V1-V2）（mL）
∆V-V0（mL）
0.1005
3.0
23.0
20.0
19.2
0.2006
3.0
47.0
44.0
43.2
0.3004
3.0
50.2
49.2
48.4
0.4005
3.0
83.6
80.6
79.8
所以Ⅰ的烘干土重为2.4797g，Ⅱ的烘干土重为2.4811g
ω（CaCO3）Ⅰ= ╳1000=106.9887g/kg
ω（CaCO3）Ⅱ= ╳1000=108.0972g/kg
此组平行误差计算：
碳酸盐含量g/kg
允许差值
0~5
3g/kg
>50~150
数值的6%
>150~180
9g/kg
>180
数值的5%
上式中，ω（CaCO3）是烘干土中碳酸盐含量（g/kg）
m是烘干土样重。
由标准曲线查得Ⅰ的CaCO3重量为0.2653g，Ⅱ的CaCO3重量为0.2682g。
此前测得此土样的吸湿水含量为0.8%
土壤中碳酸钙含量的测定
土壤中碳酸钙含量的测定土壤是地球表面的一种自然资源，它由有机物质、矿物质、水分和空气等组成。
其中，碳酸钙是土壤中常见的一种矿物质，它对土壤的肥力和酸碱性起着重要的影响。
因此，准确测定土壤中的碳酸钙含量对于农业生产和土壤环境的评估具有重要意义。
测定土壤中碳酸钙含量的方法有很多种，常用的方法包括盐酸法、酸溶法、中性溶液法和酸碱中和法等。
这些方法的原理是通过加入不同的试剂，与土壤中的碳酸钙发生反应，从而确定其含量。
盐酸法是一种常用的测定土壤中碳酸钙含量的方法。
它的原理是将土壤样品与盐酸反应，生成二氧化碳气体，通过收集气体的体积来计算碳酸钙的含量。
这种方法操作简便，结果准确可靠。
酸溶法是另一种常用的测定土壤中碳酸钙含量的方法。
它的原理是将土壤样品与酸溶液反应，溶解掉其中的碳酸钙，然后通过滴定法测定溶液中未反应的酸量，从而计算出碳酸钙的含量。
这种方法相对于盐酸法来说，更加精确可靠。
中性溶液法是一种快速测定土壤中碳酸钙含量的方法。
它的原理是将土壤样品与中性溶液反应，利用中性溶液对碳酸钙的溶解度较小的特点，从而通过测定溶液中的电导率或pH值来计算碳酸钙的含量。
这种方法操作简单，结果快速，适用于大量样品的测定。
酸碱中和法是一种常用的测定土壤中碳酸钙含量的方法。
它的原理是将土壤样品与酸或碱溶液反应，通过测定反应后溶液的酸碱度变化来计算碳酸钙的含量。
这种方法操作简单，适用范围广。
测定土壤中碳酸钙含量是评估土壤肥力和酸碱性的重要指标之一。
通过选择合适的方法，可以准确地测定土壤中的碳酸钙含量，为农业生产和土壤环境的管理提供科学依据。
在实际应用中，我们应根据具体情况选择合适的测定方法，并结合其他土壤指标进行综合分析，从而全面了解土壤的肥力和酸碱性状况，为农田管理和土壤环境保护提供科学依据。
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本实验所用的安塞黄土产生气泡反应强烈，持续时间长，对照表格，所以实验时所需的土样是2.5g。
3、测量
（1）空白测定
活塞调至脱气档，滴定管中的起始位置分别是20mL和80mL。往两个250mL锥形瓶中分别加入20mL水，用移液管向两个小试管中加入7mL盐酸，然后用镊子分别放入锥形瓶中。润湿塞子，用塞子塞住锥形瓶。活塞调至测量档，倾倒锥形瓶，使盐酸流出试管。戴上手套，不时摇晃反应容器，5min后当体积不再变化时，将缓冲容器与滴定管中的水面调平，记录读数。
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
二、仪器和试剂
1、仪器：
碳酸测定仪、镊子、万分之一天平、100mL量筒、移液管等。
2、试剂：
碳酸钙粉末、4mol/L-1盐酸
三、实验步骤
1、碳酸测定仪调试
（1）加水-排气泡：活塞调至脱气档，将水倒入容器中，随后水将流入滴定管中。通过反复上下移动缓冲容器可排除气泡，缓冲容器提至最高处时，向滴定管中添加水至0mL。
所以Ⅰ的烘干土重为2.4797g，Ⅱ的烘干土重为2.4811g
ω（CaCO3）Ⅰ= ╳1000=106.9887g/kg
ω（CaCO3）Ⅱ= ╳1000=108.0972g/kg
此组平行误差计算：
碳酸盐含量g/kg
允许差值
0~5
3g/kg
>50~150
数值的6%
>150~180
9g/kg
>180
数值的5%
ω（CaCO3）Ⅱ-ω（CaCO3）Ⅰ=108.0972-106.9887=1.1085g/kg
1.1085÷ （106.9887+108.0972）╳100%=1.0308%，测定差异满足要求的数值6%以内。
五、注意事项
1、为防止手温对测量结果的影响，震荡锥形瓶时须戴隔热手套。
2、一定要将活塞置于测量档后，才能使盐酸流出试管。
（3）样品测定
称取两份2.5g（精确到0.0001g）的土样，放入干燥洁净的250mL锥形瓶中，其余操作与制作标准曲线操作过程相同。
四、实验数据与结果计算
1、
空白
初读数（mm）
末读数（mm）
末读数-初读数（mm）
平均值（mm）
V01
20.0
21.0
1.0
0.8
V02
20.0
20.8
0.8
V03
80.0
81.0
1.0
V04
80.0
80.6
0.6
2、
m（CaCO3）（g）
V1（mL）
V2（mL）
∆（V1-V2）（mL）
∆V-V0（mL）
0.1005
3.0
23.0
20.0
19.2
0.2006
3.0
47.0
44.0
43.2
0.3004
3.0
50.2
49.2
48.4
0.4005
3.0
83.6
80.6
79.8
土壤碳酸钙的测定 实验报告
一、实验原理
土壤碳酸钙含量的测定常用气量法。
土壤中碳酸钙（CaCO3）与盐酸（HCl）作用，产生二氧化碳（CO2）。二氧化碳在一定温度和气压下具有一定比重，从它的比重表中可以查出每毫升二氧化碳气体的重量，即可换算成土壤碳酸钙的含量；
本实验中采用标准的碳酸钙系列加酸后产生的二氧化碳体积绘制成标准曲线，再根据土样所产生的二氧化碳的体积，在标准曲线上直径查出土壤碳酸钙的重量。反应式为：
求出两次空白测定的读数变化平均值。
（2）制作标准曲线
分别称取碳酸钙粉末0.1g、0.2g、0.3g、0.4g（精确到0.0001g）放入洁净干燥的250mL锥形瓶中，分别加入20mL蒸馏水。活塞调至脱气档，滴定管初始读数设为3mL。其他操作与空白测定相同。
反应中产生的气体将会降低滴定管中的液面高度，提高缓冲罐的高度，调节水位差异切勿超过3mL。
3
重复
m（土样）（g）
V3（初读数）（mL）
V4（末读数）（mL）
∆V测（V4-V3）（mL）
∆V测-V0空（mL）
ω（CaCO3）
ω（CaCO3）平均值
Ⅰ
2.4997
3.0
57.4
54.4
53.6
106.9887
107.5430
Ⅱ
2.5011
3.0
58.0
55.0
54.2
108.0972
ω（CaCO3）= ╳1000
3、将锥形瓶塞住之前，须润湿塞子。
4、发应时，要保证滴定管和缓冲容器的水位差异不超过3毫升。一旦超过，二氧化碳会受压溶于水，从而增加其在水中的溶解度，导致所获结果不准确。
5、空白测定中体积变化不得超过1.0mL。
6、土壤有机物含量较高时，应往土中加更多的水。
六、思考题
1、在我国北方为什么要测定土壤
我国北方水热条件相比南方都弱，淋溶作用不显著，但是钙的淀积作用明显，土壤剖面中常有明显的钙层。
（2）去除缓冲容器内多余的水。
（3）侧漏试验：将活塞转至试验档，以关闭滴定管，同时将缓冲容器提至最高位置。将硅胶塞塞到空锥形瓶上，并降低缓冲容器的位置。滴定管内的溶液将处于受压状态。设定60分钟后，水位应保持稳定。
2、准备工作
用牛角勺盛取少量土样至点滴板，用胶头滴管吸取盐酸滴加在土样上，根据气泡持续时间估计碳酸盐的含量。根据所得结果分析所用的样本量。
上式中，ω（CaCO3）是烘干土中碳酸盐含量（g/kg）Fra bibliotekm是烘干土样重。
由标准曲线查得Ⅰ的CaCO3重量为0.2653g，Ⅱ的CaCO3重量为0.2682g。
此前测得此土样的吸湿水含量为0.8%
m烘干Ⅰ=m（土样）Ⅰ╳（1-0.8%）=2.4997╳99.2%=2.4797g
m烘干Ⅱ=m（土样）Ⅱ╳（1-0.8%）=2.5011╳99.2%=2.4811g