土壤酸度ph

中心土壤肥料检测部
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主要内容 ：
第一节 土壤酸度 第二节 pH复合电极的介绍与使用 第三节 土壤pH值测定-电位法 第四节 土壤酸碱性对土壤肥力的影响
2 2 3 4 了解土壤酸碱性的成因，土壤活性 酸。潜在酸的概念与关系，土壤酸 碱度的指标及在测定土壤pH值注意 事项。
土壤总酸度＝活性酸度＋潜在酸度
活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的强度； 活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的强度； 潜在酸是土壤酸度的主体，代表土壤酸度的容量。 潜在酸是土壤酸度的主体，代表土壤酸度的容量。
pH复合电极的介绍及使用 第二节 pH复合电极的介绍及使用
一 什么是pH复合电极？ 二 关于可充式和非可充式pH复合电极 三 pH电极为何要浸泡?如何正确浸泡pH复 合电极? 四 如何正确使用pH复合电极? 插入图片
目标： 目标：
第一节 土壤酸度
一 土壤酸的成因 二 土壤酸度的类型 三 土壤酸度的指标 四 土壤酸度之间的关系
一.土壤酸的成因
（一）土壤酸性的形成因素 1．气候因素：高温高湿气候条件加速了矿物和岩石的风化作 用和盐基离子强烈的淋溶作用。 2．生物因素： （1）生物的呼吸作用：土壤中微生物、植物根系和动物生命活 动释放大量的CO2，溶于水后形成碳酸，对土壤酸度发展有重要 影响。 （2）土壤中一些专性微生物作用：硫化细菌、硝化细菌可将土 壤中硫和氮分别氧化成硫酸和硝酸，增强了土壤酸度 （3）植被影响：针叶林有机物分解产生酸性，真菌活动强烈的 森林土壤中，形成大量黄腐酸，土壤pH值很低。 3．施肥和灌溉的影响：长期使用生理酸性肥料（硫酸铵、氯 化铵、氯化钾等，又增加土壤酸的效果。 灌溉对土壤酸的影响主要取决于水质。 4. 环境影响；主要是酸雨作用
(4)在粘稠性试样中测试之后，电极必须用去离子 水反复冲洗多次，以除去粘附在玻璃膜上的试样。 有时还需先用其他溶剂洗去试样，再用水洗去溶 剂，浸入浸泡液中活化。 (5)避免接触强酸强碱或腐蚀性溶液，如果测试此 类溶液，应尽量减少浸入时间，用后仔细清洗干 净。 (6)避免在无水乙醇、浓硫酸等脱水性介质中使用， 它们会损坏球泡表面的水合凝胶层。 (7)塑壳pH复合电极的外壳材料是聚碳酸酯塑料 (PC)，PC塑料在有些溶剂中会溶解，如四氯化碳、 三氯乙稀、四氢呋喃等，如果测试中含有以上溶 剂，就会损坏电极外壳，此时应改用玻璃外壳的 pH复合电极。
土壤pH值的测定 值的测定—电位法 第三节 土壤 值的测定 电位法
方法原理 用pH计测定土壤悬浊液pH时，常用玻璃电极为指 示电极，甘汞电极为参比电极，或用pH复合电极。 当pH玻璃电极和甘汞电极插入土壤悬浊液时，构 成一电池反应，两者之间产生一个电位差，由于 参比电极的电位是固定的，因而该电位差的大小 决定于试液中的氢离子活度，氢离子活度的负对 数即为pH，可在pH计上直接读出pH值。
二.土壤酸度类型 土壤酸度类型
（三）潜性酸的作用机理(soil hydrolytic acidity) (1) 土壤胶体上氢离子的解离： (2) 胶体上氢离子被其它阳离子代换到溶液中：
胶体
-XH⇌
胶体
-（X-y）H + yH+
胶体 -Ca -(x-2)H
胶体
-XH +Ca⇌
+2H+
二.土壤酸度类型 土壤酸度类型
如何正确使用pH复合电极? pH复合电极 四、 如何正确使用pH复合电极?
(1)球泡前端不应有气泡，如有气泡应用力甩去。 (2)电极从浸泡瓶中取出后，应在去离子水中晃动并甩干， 不要用纸巾擦拭球泡，否则由于静电感应电荷转移到玻璃 膜上，会延长电势稳定的时间，更好的方法是使用被测溶 液冲洗电极。 (3)pH复合电极插入被测溶液后，要搅拌晃动几下再静止 放置，这样会加快电极的响应。尤其使用塑壳pH复合电 极时，搅拌晃动要厉害一些，因为球泡和塑壳之间会有一 个小小的空腔，电极浸入溶液后有时空腔中的气体来不及 排除会产生气泡，使球泡或液接界与溶液接触不良，因此 必须用力搅拌晃动以排除气泡。
二、可充式和非可充式pH复合电极 可充式和非可充式pH复合电极 pH
可充式pH复合电极即在电极外壳上有一加液 孔，当电极的外参比溶液流失后，可将加液孔打 开，重新补充KCl溶液。而非可充式pH复合电极 内装凝胶状KCl，不易流失也无加液孔。 可充式pH复合电极的特点是参比溶液有较高的渗 透速率，液接界电位稳定重现，测量精度较高。 而且当参比电极减少或受污染后可以补充或更换 KCl溶液，但缺点是使用较麻烦。可充式pH复合 电极使用时应将加液孔打开，以增加液体压力， 加速电极响应，当参比液液面低于加液孔2cm时， 应及时补充新的参比液。
操作步骤 （1）仪器校正：用标准缓冲液检查pH计时，必须 用两个不同pH的缓冲液，一个为pH4.01，一个为 pH6.87，或一个为pH6.87，一个为pH9.18，视 测定土壤的pH而定，以接近土壤的这pH为宜。 检查时，先将电极插入一个缓冲液中，开启电源， 调节零点和温度补偿后，将挡板拨至pH档，用 “定位”调节旋钮调节读数至标准缓冲液的pH， 这次调节的是电极不对称电位，经过一次缓冲液 校正后，如电极完好或仪器已在正常情况下工作， 则用第二个缓冲液检查时，允许的偏差应在0.02 以内（pH7.00±0.02）。如果产生较大的偏差， 则必须更换电极并检查仪器。
三、pH电极为何要浸泡?如何正确浸泡pH复合电极? pH电极为何要浸泡?如何正确浸泡pH复合电极? 电极为何要浸泡 pH复合电极 pH电极使用前必须浸泡，因为pH球泡是一种特 殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶 层，它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的 H+离子有良好的响应。 正确的pH电极浸泡液的配制：取pH4.00缓冲剂 (250ml)一包，溶于250ml纯水中，再加入56克分 析纯KCl，适当加热，搅拌至完全溶解即成。
2.水解性酸度(soil hydrolytic acidity)(pHNaoAc) 水解性酸度(soil
用弱酸强碱的盐类溶液（常用的为pH8.2的1mol NaOAc溶液） 浸提, 再以0.1molNaOH标准液滴定浸出液,根据所消耗的NaOH 的用量换算为土壤酸量。这样测得的潜性酸的量称之为土壤的水 解性酸。 浸提的机理①交换程度比之用中性盐类溶液更为完全，土壤吸附 性氢、铝离子的绝大部分可被Na+离子交换。②水化氧化物表面 的羟基和腐殖质的某些功能团（如羟基、羧基）上部分H+ 解离 而进入浸提液被中和。
三.土壤酸度的指标
（一）土壤酸度的强度指标（液相指标）----pH值
依据对植物的影响程度将土壤pH分为以下等级
pH值 pH值 <4.5 4.5-5.5 5.5-6.0 6.0-6.5 6.5-7.0 酸碱度分级 极强酸性 强酸性 酸性 弱酸性 中性 pH值 pH值 7.0-7.5 7.5-8.5 8.5-9.5 >9.5 酸碱度分级 弱碱性 碱性 强碱性 极强碱性
(3)土壤胶体上铝离子作用 Al3++H2O⇋Al(OH)2++H+ Al(OH)2++ H2O⇋Al(OH)2++H+ Al(OH)2++H2O ⇋ ⇋Al(OH)3↓+H+ 土壤中羟基铝离子实际上还很复杂。[Al6（OH）12]6+、 [Al10 （OH）22]8+等等 土壤中交换性铝离子才是土壤潜性酸的主要贡献者。在南方红 壤土壤中占到90%以上。
一.土壤酸的成因 土壤酸的成因
（二）土壤酸化的机理
1.氢离子的来源 （1）水的解离： HOH⇌ H++OH土壤胶体对氢离子吸附使得水的电离平衡被破 坏。 （2）碳酸解离： H2CO3 ⇌H++HCO-1 （3）有机酸的解离： 有机酸→ H++R-COO（4）酸雨：(干沉降和湿沉降—酸雨） （5）其它无机酸 :施入土壤中生理酸性肥料产生 的无机酸
水解性酸度测定时交换反应是一种不可逆反应，所以， 土壤水解性酸度几乎是土壤所有酸度容量。也就是说，水 解性酸度大于交换性酸度。 潜性酸度主要用途在于：进行酸性土壤改良时进行石 灰需要量的估算的重要参数。因为两个pH值相同，但质 地差异较大的酸性土壤，其潜性酸度差异很大，单凭pH 不能估测改良它们的酸性所需石灰量。必须以交换性酸度 或水解性酸度为依据进行估算。 交换性酸度和水解性酸度是表示土壤酸度的容量指标的 不同指标，没有实质上区别。 pHH2O、pHKCl、pHNaoAc的关系？
（二）土壤酸度的数量指标---固相指标（容量因素） 1. 交换性酸度(soil exchangeable acidity)（pHKCl)
当用中性盐溶液如1mol Kcl或0.06mol BaCl溶液(pH=7)浸提土壤 时,土壤胶体表面吸附的铝离子与氢离子的大部分均被浸提剂的阳离 子交换而进入溶液，此时,不仅交换性氢离子进入溶液变酸,交换性 铝离子由于水解作用也增强了溶液酸性. Al3++3H2O→Al(OH)3↓+3H+ 浸出液中氢离子及其有铝离子水解产生的氢离子,用标准碱液滴 定,根据消耗的碱量换算,为交换性氢与交换性铝的总量,即为交换性 酸量(包括活性酸)。以厘摩尔（＋）/千克）为单位，它是土壤酸度 的数量指标。 阳离子交换反应是一种可以反应,所以,所测定的交换性酸度仅是 潜性酸度的一部分。 交换性酸量在进行调节土壤酸度，估算石灰用量时，有重要参考 价值。
土壤酸度间的关系
1.土壤总酸度（soil total acidity) 土壤总酸度（
活性酸和潜酸的总和，称为土壤总酸度 土壤总酸度。 活性酸和潜酸的总和，称为土壤总酸度。由于它通常是用 滴定法测定的，故又称之为土壤的滴定酸度。 滴定法测定的，故又称之为土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度 的容量指标。它与pH值在意义上是不同的。 pH值在意义上是不同的 的容量指标。它与pH值在意义上是不同的。
注意事项