[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

专利信息
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
【权利要求书】:

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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