第一章 土壤学绪论PPT.pdf

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1、土壤与肥料分析土壤与肥料分析 学习要求！学习要求！ 在学好基础理论的同时，加强实验基本技在学好基础理论的同时，加强实验基本技 能的训练和能力的培养！能的训练和能力的培养！ 多思考、勤动手！多思考、勤动手！ 教学目标！教学目标！ 培养和形成应用分析能力培养和形成应用分析能力-解决实际生产问题解决实际生产问题 参考书参考书 土壤农化分析土壤农化分析鲍士旦鲍士旦中国农业出版社中国农业出版社 （1 1）土壤农化分析与环境监测）土壤农化分析与环境监测 杨剑虹杨剑虹 中国中国 大地出版社大地出版社 （2 2）土壤常规分析方法）土壤常规分析方法 中国土壤学会土壤中国土壤学会土壤 农化分析专业委员会农化分析专

2、业委员会科学出版社科学出版社 （3 3）土壤农业化学常规分析法）土壤农业化学常规分析法 鲁如坤鲁如坤 土壤土壤 学会学会 第一章第一章绪论绪论 一、土壤与农化分析的内容一、土壤与农化分析的内容 二、土壤与农化分析方法的发展二、土壤与农化分析方法的发展 三、分析用水的制备和质量检查三、分析用水的制备和质量检查 四、四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存常用试剂的规格及试剂的使用和保存 五、分析质量的控制五、分析质量的控制 六、六、土壤与农化分析的一般步骤土壤与农化分析的一般步骤 一、土壤与农化分析的研究内容一、土壤与农化分析的研究内容 土壤分析土壤分析 肥料分析肥料分析 植物分析植物分析 植株养分

3、分析植株养分分析 农产品品质分析农产品品质分析 土壤化学组成、土壤化学组成、 肥力特性、交肥力特性、交 换性能、酸碱换性能、酸碱 度度 、盐分、盐分 土壤环境污土壤环境污 染物分析染物分析 矿质肥料养分分析矿质肥料养分分析 有机肥料养分分析有机肥料养分分析 二、土壤与农化分析方法的发展二、土壤与农化分析方法的发展 最近几十年来土壤与肥料分析方法的进展可最近几十年来土壤与肥料分析方法的进展可 以用一句话来概括：以用一句话来概括： 物理化学实验物理化学实验方法逐步代替了化学实验方方法逐步代替了化学实验方 法。法。仪器分析仪器分析逐步取代了重量分逐步取代了重量分 析、容量分析和目视比色法。操析、容量

4、分析和目视比色法。操 作日趋自动化。作日趋自动化。 二、土壤与农化分析方法的进展二、土壤与农化分析方法的进展 三十年代：采用重量法测定三十年代：采用重量法测定 五十年代：火焰光度计五十年代：火焰光度计 七十年代：原子吸收光谱仪七十年代：原子吸收光谱仪 八十年代：八十年代：电感耦合等离子体光电感耦合等离子体光 谱发射仪谱发射仪 例如：土壤中钾和钠的测定例如：土壤中钾和钠的测定 常规方法：常规方法：19271927年建立（外加热、水合热）年建立（外加热、水合热） 仪器测定：仪器测定：元素分析仪元素分析仪 二、土壤与肥料分析方法的进展二、土壤与肥料分析方法的进展 例如：土壤中有机质的测定例如：土壤中

5、有机质的测定 三、分析用水的制备和质量检查三、分析用水的制备和质量检查 表表1分析化学实验室用水的级别及主要技术指标（分析化学实验室用水的级别及主要技术指标（载自载自GB/T66822008） 指标名称指标名称一级一级二级二级三级三级 pHpH值范（值范（2525 C C）5.05.0 7.7. 5 5 电导率（电导率（2525 C C）/mS/mS m m- -1 1（）0.01 0.01 0.10 0.10 0.50 0.50 可氧化物质（以（可氧化物质（以（O O）计）计）/mg/mg L L- -1 1（ ）0.08 0.08 0.4 0.4 蒸发残渣（蒸发残渣（105105 2 2

6、C C）/mg/mg L L- -1 1（）1.0 1.0 2.02.0 吸光度（吸光度（254nm254nm，1cm1cm光程）光程）（）0.001 0.001 0.01 0.01 可溶性硅（以（可溶性硅（以（SiOSiO2 2）计）计）/mg/L/mg/L（）0.01 0.01 0.020.02 RO-纯水电导率通常小于纯水电导率通常小于10 s/cm （电阻值大于（电阻值大于0.1M.cm） UP-超纯水电导率通常小于超纯水电导率通常小于0.1 s/cm （电阻大于（电阻大于10 M.cm ，理论上超纯水达，理论上超纯水达 18.25M.cm ） 三、分析用水的制备和质量检查三、分析用水

7、的制备和质量检查 分析用纯水分析用纯水 水质达到一定质量标准的水水质达到一定质量标准的水 标准：常规分析用水（普通分析用水）标准：常规分析用水（普通分析用水） 衡量指标：衡量指标：（1） 电导率电导率0.50 （msm-1） （毫西门子（毫西门子/米）米） （2） pH值值5.07.5 三、分析用水的制备和质量检查三、分析用水的制备和质量检查 纯水的制备（蒸馏法、离子交换法、反纯水的制备（蒸馏法、离子交换法、反 渗透法）渗透法） 蒸馏法：蒸馏法：蒸馏法是利用水与杂质的沸点不蒸馏法是利用水与杂质的沸点不 同，经过外加热使所产生的水蒸气经冷凝同，经过外加热使所产生的水蒸气经冷凝 后制得。后制得。

8、特点：特点： （1）制备简单，不易长霉制备简单，不易长霉 （2）铜、钠和二氧化硅等粒子存在）铜、钠和二氧化硅等粒子存在 （3）耗电较多，出水速度较小）耗电较多，出水速度较小 三、分析用水的制备和质量检查三、分析用水的制备和质量检查 离子交换法：一般是用自来水通过离子纯离子交换法：一般是用自来水通过离子纯 水器制得。水器制得。 特点：特点：（1 1）制水的速度快，水质好成本低）制水的速度快，水质好成本低 （2 2）树脂处理麻烦，技术要求高）树脂处理麻烦，技术要求高 （3 3）长时间放置会发霉。）长时间放置会发霉。 离子交换法原理离子交换法原理 原理：利用具有离子交换能力的树脂来处原理：利用具有离

9、子交换能力的树脂来处 理去掉水中的电解质，达到净化水理去掉水中的电解质，达到净化水 的目的。的目的。其化学反应式为：其化学反应式为： 反渗透除盐原理反渗透除盐原理 RO(Reverse Osmosis)RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力反渗透技术是利用压力 差为动力的膜分离过滤技术，其孔径小至纳米差为动力的膜分离过滤技术，其孔径小至纳米 级级(1(1纳米纳米=10=10- -9 9米米) )，在一定的压力下，在一定的压力下，H H2 2O O分子分子 可以通过可以通过RORO膜，而原水中的无机盐、重金属离膜，而原水中的无机盐、重金属离 子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质

10、无法透子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透 过过RORO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的 浓缩水严格区分开来。浓缩水严格区分开来。 四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存 1 1、化学试剂的分类、化学试剂的分类 标准试剂标准试剂 一般试剂一般试剂 表表2 2 一般化学试剂的规格及选用：一般化学试剂的规格及选用： 级别级别中文名称中文名称英文符号英文符号适用范围适用范围标签颜色标签颜色 一级一级优级纯优级纯 （保证试剂）（保证试剂） G R G R 精密分析实验精密分析实验绿色绿色 二级二级分析纯分析纯 （分析试剂）（

11、分析试剂） A R A R 一般分析实验一般分析实验红色红色 三级三级化学纯化学纯C P C P 一般化学实验一般化学实验蓝色蓝色 四级四级实验试剂实验试剂L R L R 一般化学实验一般化学实验 辅助试剂辅助试剂 棕色或其它颜棕色或其它颜 色色 生化试剂生化试剂生化试剂生化试剂 生物染色剂生物染色剂 B R B R 生物化学及医生物化学及医 用化学实验用化学实验 咖啡色咖啡色 玫瑰色玫瑰色 除此之外还包括“高纯”、“专用”试剂除此之外还包括“高纯”、“专用”试剂 2.2.使用试剂注意事项使用试剂注意事项 （1 1）打开瓶盖（塞）取出试剂后，应立即将）打开瓶盖（塞）取出试剂后，应立即将 瓶（塞

12、）盖好，以免试剂吸潮、沾污和瓶（塞）盖好，以免试剂吸潮、沾污和 变质。变质。 （2 2）瓶盖（塞）不许随意放置，以）瓶盖（塞）不许随意放置，以 免被其它物质沾污，影响原瓶免被其它物质沾污，影响原瓶 试剂质量。试剂质量。 四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存 （3 3）试剂应直接从原试剂瓶取用，多取试剂）试剂应直接从原试剂瓶取用，多取试剂 不允许倒回原试剂瓶。（特别是优级纯试剂）不允许倒回原试剂瓶。（特别是优级纯试剂） （4 4）固体试剂应用洁净干燥的小勺取用。取）固体试剂应用洁净干燥的小勺取用。取 用强碱性试剂后的小勺应立即用强碱性试剂后的小勺应立即 洗净，

13、以免腐蚀。洗净，以免腐蚀。 （5 5）用吸管取用液态试剂时，决不）用吸管取用液态试剂时，决不 许用同一吸管同时吸取二种试剂。许用同一吸管同时吸取二种试剂。 （玻璃器皿的清洗非常重要）（玻璃器皿的清洗非常重要） 四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存 3 3、 试剂的保存试剂的保存 （1 1）容易腐蚀玻璃影响试剂纯度的试剂，应保）容易腐蚀玻璃影响试剂纯度的试剂，应保 存在塑料或涂有石蜡的玻璃瓶中。存在塑料或涂有石蜡的玻璃瓶中。 如：氢氟酸、氟化物、苛性碱如：氢氟酸、氟化物、苛性碱 （2 2）见光易分解，遇空气易被氧化）见光易分解，遇空气易被氧化 和易挥发的试剂应

14、保存在棕色和易挥发的试剂应保存在棕色 瓶里，放置在冷暗处。瓶里，放置在冷暗处。 如如双氧水、高锰酸钾、硫酸亚铁双氧水、高锰酸钾、硫酸亚铁 四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存 （3 3）吸水性强的试剂应严格密封保存。）吸水性强的试剂应严格密封保存。 如：无水碳酸钠，苛性钠，过氧化物等。如：无水碳酸钠，苛性钠，过氧化物等。 （4 4）易相互作用、易燃、易爆炸的试剂，应分）易相互作用、易燃、易爆炸的试剂，应分 开贮存在阴凉通风的地方。开贮存在阴凉通风的地方。 如：酸与氨水、氧化剂与还原剂属易如：酸与氨水、氧化剂与还原剂属易 相互作用物质；有机溶剂属易燃试剂；相互

15、作用物质；有机溶剂属易燃试剂； 氯酸、过氧化氢、硝基化合物属易爆氯酸、过氧化氢、硝基化合物属易爆 炸试剂等。炸试剂等。 四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存四、常用试剂的规格及试剂的使用和保存 土壤农化分析的误差来源：土壤农化分析的误差来源： 主要误差是主要误差是采样误差采样误差和和分析误差分析误差。 1 1、采样误差：、采样误差： 属于偶然误差，是土化分析误差的主要来属于偶然误差，是土化分析误差的主要来 源。土壤是一个非常复杂的不均一体系，不正源。土壤是一个非常复杂的不均一体系，不正 确的采样所带来的误差远远超过其它误差。确的采样所带来的误差远远超过其它误差。 五、分析质量的控制五、分析质量

16、的控制 样品的代表性差样品的代表性差是引起采样误差的主要原因。是引起采样误差的主要原因。 土壤农化分析的误差来源：土壤农化分析的误差来源： 2 2、分析误差：、分析误差： 包括系统误差和偶然误差。如仪器及试剂所产包括系统误差和偶然误差。如仪器及试剂所产 生的误差、方法误差以及其它不定因素造成的生的误差、方法误差以及其它不定因素造成的 误差。误差。 五、分析质量的控制五、分析质量的控制 五、分析质量的控制五、分析质量的控制 误差的检验和减免误差的检验和减免 （1 1）采样误差的减免）采样误差的减免 采集样品时应该遵循的原则：采集样品时应该遵循的原则： 代表性代表性 对应性对应性适时性适时性 典型

17、性典型性 防止污染防止污染 由于分析过程中的粗心大意，由于分析过程中的粗心大意， 或未遵守操作规程、或读数、或未遵守操作规程、或读数、 记录、计算错误，或加错试剂记录、计算错误，或加错试剂 等造成测定值偏离真实值的异等造成测定值偏离真实值的异 常值。常值。 五、分析质量的控制五、分析质量的控制 2 2、分析误差、分析误差 （1 1）偶然误差）偶然误差 （2 2）系统误差）系统误差 （3 3）粗差）粗差 是由分析过程中某些固是由分析过程中某些固 定原因引起的定原因引起的 如：方法本身的缺陷如：方法本身的缺陷 计量仪器不准计量仪器不准 偶然因素产生偶然因素产生 的误差的误差 气温、湿度气温、湿度

18、即在每次分析未知样品即在每次分析未知样品 时，加入标准样品进行时，加入标准样品进行 测定。测定。检查系统误差的发检查系统误差的发 生生 五、分析质量的控制五、分析质量的控制 误差的检验和减免误差的检验和减免 （2 2）分析误差的减免）分析误差的减免 标准样品法标准样品法 回收率法回收率法 标准对照法标准对照法 空白试验空白试验 对同一样品同时采用新方法和对同一样品同时采用新方法和 标准方法进行测定，若新方法标准方法进行测定，若新方法 与标准方法的结果相符则说明与标准方法的结果相符则说明 新方法是可行的新方法是可行的 只适合新方法系统误差的鉴定只适合新方法系统误差的鉴定 减少试剂仪器误差和终点减

19、少试剂仪器误差和终点 滴定所造成的误差滴定所造成的误差 用已知量待测成分的纯物质或标 准溶液按照所定操作和条件测定， 计算回收率： 回收率（回收率（% %）测得值）测得值/ /已知量已知量100100 该法常用于研究方法的准确度该法常用于研究方法的准确度 六、土壤与农化分析的一般步骤六、土壤与农化分析的一般步骤 1 1、确定分析项目：、确定分析项目：根据科研及实际生产的根据科研及实际生产的 需要，有针对性的选择测定项目。需要，有针对性的选择测定项目。 选择项目要求：选择项目要求：目的明确、少而精目的明确、少而精 2 2、待测样品的采集与处理、待测样品的采集与处理 该步骤是土壤与农化分析中最为关

20、键的该步骤是土壤与农化分析中最为关键的 一步，应该尽可能做到正确采集待测样一步，应该尽可能做到正确采集待测样 品与处理待测样品品与处理待测样品 3 3、选择分析方法：、选择分析方法：选择分析方法时需要注意选择分析方法时需要注意 以下几点以下几点 （1 1）对分析方法的准确度和精密度的要求）对分析方法的准确度和精密度的要求 （2 2）分析方法的速度和繁简程度）分析方法的速度和繁简程度 （3 3）样品的特性）样品的特性 （4 4）实验室所具备的条件）实验室所具备的条件 4 4、室内分析、室内分析 5 5、分析数据的整理、审核、统计与应用、分析数据的整理、审核、统计与应用 六、土壤与农化分析的一般步骤六、土壤与农化分析的一般步骤 GB/T6682GB/T6682- -20082008