[发明专利]利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法在审
申请号: | 201910359757.2 | 申请日: | 2019-04-30 |
公开(公告)号: | CN110057966A | 公开(公告)日: | 2019-07-26 |
发明(设计)人: | 刘同旭;杨阳;王莹;李芳柏 | 申请(专利权)人: | 广东省生态环境技术研究所 |
主分类号: | G01N31/16 | 分类号: | G01N31/16 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 黄莹 |
地址: | 510316 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 表面羟基 缓冲性能 土壤 酸碱 氢离子吸附 表面络合 缓冲反应 氢离子 去质子化反应 土壤化学分析 质子化反应 质子化过程 模型应用 土壤表面 土壤发生 缓冲酸 吸附 应用 | ||
1.一种利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)平衡:将土壤样品置于离子强度溶液中进行平衡,得到反应体系Ⅰ;
(2)酸滴定:向反应体系Ⅰ中滴加强酸标准溶液,保持搅拌,记录滴加的强酸标准溶液体积及反应体系pH,在pH=3时停止滴定,得到反应体系Ⅱ;
(3)碱滴定:向步骤(2)的反应体系Ⅱ滴加强碱标准溶液,保持搅拌,测定并记录所滴加的强碱标准溶液体积及反应体系pH,在pH=11时停止滴定;
(4)绘制Gran函数图:根据pH计算得到步骤(3)的反应体系H+物质的量和OH-物质的量作为纵坐标Y轴,将对应的强碱溶液滴定体积为横坐标X轴,绘制得到Gran函数图;
(5)表面羟基氢离子吸附容量的计算:
按如下计算公式计算得到表面羟基氢离子吸附容量Hs:
其中,Hs的单位为cmol/kg,V1,V2为在Gran函数图中H+物质的量起点和OH-物质的量终点分别向X轴做切线,与X轴的两个交点,V1-V2表示将质子化的羟基完全去质子化所需加入强碱标准溶液的体积,单位为mL;Ctitrant为强碱标准溶液的浓度,单位为mol/L。
2.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于:
所述的土壤样品为碳酸钙含量低于1%(wt)的非石灰性土壤;
步骤(1)中所述的离子强度溶液为中性盐溶液;
步骤(2)中所述的强酸标准溶液为一元强酸标准溶液;
步骤(3)中所述的强碱标准溶液为一元强碱标准溶液。
3.根据权利要求2所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于:
所述的中性盐为氯化钠;
所述的一元强酸为盐酸、硝酸中的至少一种;
所述的一元强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于:
所述的土壤样品为砖红壤、水稻土、红壤、黄棕壤、黑土。
5.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于:
步骤(1)~(3)在惰性气氛中进行;
步骤(1)中所述的离子强度溶液为0.05M~0.1M的离子强度溶液;
步骤(2)中所述的强酸标准溶液为0.08M~0.1M的强酸标准溶液;
步骤(3)中所述的强碱标准溶液为0.08M~0.1M的强碱标准溶液。
6.根据权利要求5所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于:
所述的惰性气氛为氮气气氛;
步骤(2)的滴加强酸标准溶液的滴速为3μL/20s~10μL/20s;
步骤(3)的滴加强碱标准溶液的滴速为3μL/20s~10μL/20s。
7.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于:
步骤(2)的滴加强酸标准溶液的滴速为6μL/20s;
步骤(3)的滴加强碱标准溶液的滴速为6μL/20s。
8.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法,其特征在于:
步骤(1)中所述的离子强度溶液为0.1M的氯化钠溶液;
步骤(2)中所述的强酸标准溶液为0.1M盐酸溶液;
步骤(3)中所述的强碱标准溶液0.1M氢氧化钠溶液。
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