HJ6152011土壤有机碳的测定重铬酸钾氧化分光光度法

中华人民共和国国家环境保护标准HJ615-2011土壤有机碳的测定重铬酸钾氧化-分光光度法Soil–DeterminationofOrganicCarbon–PotassiumDichromateOxidationSpectrophotometricMethod本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2011-04-15发布2011-10-01实施发布环境保护部目次前言..............................................................................................................................................II1适用范围.....................................................................................................................................12规范性引用文件.........................................................................................................................13方法原理.....................................................................................................................................14干扰和消除.................................................................................................................................15试剂和材料.................................................................................................................................16仪器和设备.................................................................................................................................27样品.............................................................................................................................................28分析步骤.....................................................................................................................................29结果计算与表示.........................................................................................................................310精密度和准确度.......................................................................................................................311质量保证和质量控制...............................................................................................................412注意事项...................................................................................................................................4I前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，保护环境，保障人体健康，规范土壤中有机碳的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定土壤中有机碳的重铬酸钾氧化-分光光度法。本标准为首次发布。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位：大连市环境监测中心。本标准验证单位：天津市环境监测中心、辽宁省环境监测实验中心、沈阳市环境监测中心站、鞍山市环境监测中心站、锦州市环境监测中心站和营口市环境监测中心站。本标准环境保护部2011年4月15日批准。本标准自2011年10月1日起实施。本标准由环境保护部解释。II土壤有机碳的测定重铬酸钾氧化-分光光度法1适用范围本标准规定了测定土壤中有机碳的重铬酸钾氧化-分光光度法。本标准适用于风干土壤中有机碳的测定。本标准不适用于氯离子（Cl-）含量大于2.0×104mg/kg的盐渍化土壤或盐碱化土壤的测定。当样品量为0.5g时，本方法的检出限为0.06%（以干重计），测定下限为0.24%（以干重计）。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。HJ613土壤干物质和水分的测定重量法HJ/T166土壤环境监测技术规范3方法原理在加热条件下，土壤样品中的有机碳被过量重铬酸钾-硫酸溶液氧化，重铬酸钾中的六价铬（Cr6+）被还原为三价铬（Cr3+），其含量与样品中有机碳的含量成正比，于585nm波长处测定吸光度，根据三价铬（Cr3+）的含量计算有机碳含量。4干扰和消除4.1土壤中的亚铁离子（Fe2+）会导致有机碳的测定结果偏高。可在试样制备过程中将土壤样品摊成2～3cm厚的薄层，在空气中充分暴露使亚铁离子（Fe2+）氧化成三价铁离子（Fe3+）以消除干扰。4.2土壤中的氯离子（Cl-）会导致土壤有机碳的测定结果偏高，通过加入适量硫酸汞以消除干扰。5试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为在25℃下电导率≤0.2mS/m的去离子水或蒸馏水。5.1硫酸：ρ（H2SO4）=1.84g/ml。5.2硫酸汞5.3重铬酸钾溶液：（K2Cr2O7）=0.27mol/Lc称取80.00g重铬酸钾溶于适量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，摇匀。该溶液贮存于试剂瓶中，4℃下保存。5.4葡萄糖标准使用液：ρ（C6H12O6）=10.00g/L称取10.00g葡萄糖溶于适量水中，溶解后移至1000ml容量瓶，用水定容，摇匀。该溶液贮存于试剂瓶中，有效期为一个月。16仪器和设备6.1分光光度计：具585nm波长，并配有10mm比色皿。6.2天平：精度为0.1mg。6.3恒温加热器：温控精度为135±2℃℃。恒温加热器带有加热孔，其孔深应高出具塞消解玻璃管内液面约10mm，且具塞消解玻璃管露出加热孔部分约150mm。6.4具塞消解玻璃管：具有100ml刻度线，管径为35～45mm。注：具塞消解玻璃管外壁必须能够紧贴恒温加热器的加热孔内壁，否则不能保证消解完全。6.5离心机：0~3000r/min，配有100ml离心管。6.6土壤筛：2mm（10目）、0.25mm（60目），不锈钢材质。6.7一般实验室常用仪器和设备。7样品7.1样品的采集和保存土壤样品的采集和保存参照HJ/T166的相关规定。7.2试样的制备将土壤样品置于洁净白色搪瓷托盘中，平摊成2～3cm厚的薄层。先剔除植物、昆虫、石块等残体，用木棰压碎土块，自然风干，风干时每天翻动几次。充分混匀风干土壤，采用四分法，取其两份，一份留存，一份通过2mm土壤筛用于干物质含量测定。在过2mm筛的样品中取出10~20g进一步细磨，并通过60目（0.25mm）土壤筛，装入棕色具塞玻璃瓶中，待测。7.3干物质含量的测定准确称取适量风干土壤，参照HJ613测定干物质的含量。8分析步骤8.1校准曲线的绘制8.1.1分别量取0.00、0.50、1.00、2.00、4.00和6.00ml葡萄糖标准使用液（5.4）于100ml具塞消解玻璃管中，其对应有机碳质量分别为0.00、2.00、4.00、8.00、16.0和24.0mg。8.1.2分别加入0.1g硫酸汞（5.2）和5.00ml重铬酸钾溶液（5.3），摇匀。再缓慢加入7.5ml硫酸（5.1），轻轻摇匀。8.1.3开启恒温加热器，设置温度为135℃。当温度升至接近100℃时，将上述具塞消解玻璃管开塞放入恒温加热器的加热孔中，以仪器温度显示135℃时开始计时，加热30min。然后关掉恒温加热器开关，取出具塞消解玻璃管水浴冷却至室温。向每个具塞消解玻璃管中缓慢加入约50ml水，继续冷却至室温。再用水定容至100ml刻线，加塞摇匀。8.1.4于波长585nm处，用10mm比色皿，以水为参比，分别测量吸光度。8.1.5以零浓度校正吸光度为纵坐标，以对应的有机碳质量（mg）为横坐标，绘制校准曲线。8.2测定准确称取适量试样（7.2），小心加入至100ml具塞消解玻璃管中，避免沾壁。按照步骤8.1.2加入试剂，按照步骤8.1.3进行消解、冷却、定容。将定容后试液静置1h，取约80ml2上清液至离心管中以2000r/min离心分离10min，再静置至澄清；或在具塞消解玻璃管内直接静置至澄清。最后取上清液按照步骤8.1.4测量吸光度。土壤有机碳含量与试样取样量关系见表1。表1土壤有机碳含量与试样取样量关系土壤有机碳含量（%）0.00～4.004.00～8.008.00～16.0试样取样量（g）0.4000～0.50000.2000～0.25000.1000～0.1250注1：当样品有机碳含量超过16.0%时，应增大重铬酸钾溶液的加入量，重新绘制校准曲线。注2：一般情况下，试液离心后静置至澄清约需5h或直接静置至澄清约需8h。8.3空白试验在具塞消解玻璃管中不加入试样，按照8.1.2、8.1.3和8.1.4步骤进行测定。9结果计算与表示9.1结果计算土壤中的有机碳含量（以干重计，质量分数，%），按照公式（1）、（2）进行计算。1001dmwmm×=（1）0oc1()1001000AAabmω−−=×××（2）式中：1m——试样中干物质的质量，g；m——试样取样量，g；dmw——土壤的干物质含量（质量分数），%；ocω——土壤样品中有机碳的含量（以干重计，质量分数），%；A——试样消解液的吸光度；0A——空白试验的吸光度；a——校准曲线的截距；b——校准曲线的斜率。9.2结果表示当测定结果＜1.00%时，保留到小数点后两位；当测定结果≥1.00%时，保留三位有效数字。10精密度和准确度10.1精密度6家实验室对有机碳含量为1.80%的统一样品进行了测定：实验室内相对标准偏差为0.6%～4.0%，实验室间相对标准偏差为4.1%，重复性限为0.12%，再现性限为0.24%。10.2准确度6家实验室对有机碳含量为（1.80±0.16）%的有证标准样品进行了测定：相对误差为2.2%～8.3%，相对误差最终值为5.6%±5.2%。311质量保证和质量控制11.1每批样品应做两个空白试验，两个测定结果的相对偏差应≤50%。公式（2）中A0为两个空白试验测定的平均值。11.2每20个样品应至少测定10%的平行双样，样品数量少于10个时，每批样品应至少测定一个平行双样。当样品的有机碳含量≤1.00%时，两个测