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土壤反应与施石灰

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土壤反应与施石灰

土壤反应与施石灰

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土壤酸碱度是由土壤pH值表示,既土壤被氢离子(H+)饱和的程度。它受土壤母质种类的影响,碱性基岩或母质上发育的土壤的pH值一般比酸性基岩形成的土壤高。降雨、作物生长、作物收获移走、施肥、豆科根瘤固氮、有机质分解都会影响土壤酸度。两种田间常使用的土壤pH值测量方法是:指示剂速测比色法和酸度计法。实验室测定pH仅测定了活性酸度,还必须将潜在酸度也考虑进去才能确定改良土壤的石灰需要量。就是说石灰需要量不仅与土壤pH值有关,还与该土壤的缓冲容量或阳离子交换量有关。

土壤pH低时,有六种有害效应,如果其中的一个或多个起作用就会阻碍作物生长: 1. 铝和锰元素的浓度可能达到毒害水平。 2. 分解有机质和转化氮、磷、硫的生物可能数量少、活性低。 3. 土壤阳离子交换量极低时,也可能缺镁。 4. 豆科植物共生固氮会大大减少。 5. 酸性强的粘质土壤团聚差。 6. 磷和钼等养分的有效性低。因此,施用石灰可以矫正土壤酸碱度。许多作物在土壤pH6.0-7.0的范围内生长最好。有些作物需要酸性土壤条件才能良好生长。石灰降低土壤酸度的过程和反应十分复杂,但可以简化概述为石灰的一个钙离子将两个氢离子从阳离子交换复合体上置换下来,使氢离子与氢氧根离子结合生成水,从而降低氢离子浓度使土壤pH值提高。如果上述反应的逆反应发生,就会降低土壤pH值。应该在播种前3-6个月前施石灰,使它有足够时间与土壤反应,并应均匀撒施,以防危害种子萌发。土壤质地、氮肥施用量、作物移取量、石灰施用量都将影响施石灰的次数。选择石灰材料时要检查其中和值、细度和反应性。在土壤缺镁地区,也应考虑石灰的镁含量。石灰施用位置必须利于石灰与耕层土壤最大程度接触。

1.什么是土壤pH?

pH是指物质的相对酸度或相对碱度。pH的量度范围从0到14,pH值7.0为中性,低于7.0为酸性,高于7.0为碱性。大多数高产土壤的pH值在4.0至9.0之间。这样一个pH范围的酸碱度可由下图表示。

见(图7)

.土壤pH值的含义

酸是释放氢离子(H+)的物质。当土壤被H+饱和时,土壤表现为弱酸。交换性复合体上持有的H+越多,土壤酸度越强。铝也起酸性的作用,并活化H+。碱性的离子如Ca2+和Mg2+在土壤反应中使土壤酸性降低(或碱性增加)。

土壤pH仅测量氢离子活度,用对数表示。对数关系的实际意义是,土壤pH值每变化一个单位,酸碱度的数量变化十倍。也就是说,pH值6.0的土壤的活性H+数量是7.0土壤的10倍。这意味着当pH值下降时石灰的需要急剧增加。(表4)

说明与中性pH值7.0相比,土壤酸碱度的相对程度。

见表4. 中性pH值7.0相比土壤酸碱度的相对程度

2.土壤pH值的影响因素

土壤酸碱度受形成土壤的母质种类的影响。碱性基岩或母质上发育的土壤的pH值一般比酸性基岩形成的土壤的高。

降雨也影响土壤pH。穿流土壤的水将碱性营养元素如Ca和Mg淋洗至排出水中。它们被酸性元素如H、Mn和Al取代。因此,在高降雨量条件下形成的土壤比在干旱条件下形成的土壤酸性强。

在土壤形成过程中,作物生长影响土壤pH值。在森林植被条件下形成的土壤往往比在草地条件下形成的土壤酸性强。针叶林较落叶林产生的酸性强。

收获的作物移走盐基阳离子后,土壤的酸性增强。不同作物带走不同数量的Ca和Mg。豆科植物含Ca 和Mg的数量通常比非豆科植物高。Ca和Mg的含量也随作物收获部分而变化。

见(表5)

.作物带走Ca和Mg的估测量

除在一些降雨量较低的地区外,酸度一般随土壤深度的增加而增加,侵蚀引起的表土流失也能增加耕层的酸度,随着表土层变薄,耕层中包括的心土增多。也有底土pH值比表土的pH值高的情况,结果,土壤侵蚀使pH值增高。

施肥,尤其是施氮肥,能加速土壤酸度的提高。在低施氮量时,酸化程度很低。但随着施氮量的增加,酸化程度大大提高。在石灰性土壤上,施肥引起的酸化效应可能是有益的。在铁、锰或其它某种微量元素可能缺乏的地区,降低土壤pH值可使这些元素的有效性增加。

豆科植物根系上细菌固氮有利于土壤酸化。有机质分解增加土壤酸度。在分解过程中初级产物之一是铵离子,当铵经硝化作用转化为硝酸根时,释放H+,这就增加了土壤酸度。这一过程可由下式表示(施铵态氮肥的影响也相似):

见化学(方程式)

3.土壤pH值的测定--确定石灰需要量

两种最常用的土壤pH值测量方法是指示剂比色法和酸度计法。

在田间常使用指示剂进行pH值速测。但使用指示剂必须经过训练以避免重大误差。如果使用恰当,其结果是可靠的。更精确而且广泛采用的方法是使用酸度计。将土壤和蒸馏水悬浮液与玻璃电极接触,并在校准刻度盘上读数,即可测得土壤pH值。

虽然土壤pH值是一个极好的土壤酸度指标,但它并不能确定石灰需要量。石灰需要量是为即将采用的种植制度建立理想的(pH值范围)

需要的优质农用石灰石的数量。当pH值在实验室测定时,仅测定了"活性酸度"。"潜在酸度"也必须加以考虑。把土壤pH的变化与加入一定数量的酸或碱联系起来的方法是必要的。这种方法叫做"石灰需要量确定法"。

土壤的石灰需要量不仅与这一土壤的pH值有关,而且还与该土壤的缓冲容量或阳离子交换量有关。土壤中粘粒和有机质的数量以及粘土的种类决定土壤缓冲(即阻止)土壤pH值变化的能力。土壤缓冲容量随粘粒和有机质数量的增加而增加。这种土壤比低缓冲容量的土壤需要更多的石灰提高pH值。含少量粘粒和有机质的砂质土壤的缓冲容量低,因而改变其pH需要的石灰少。

确定石灰需要量的常用方法是以与土壤-水悬浮液的pH值对比的缓冲溶液pH值变化为基础的。酸性土壤会降低缓冲溶液的pH值。pH值的降低与土壤的起始pH值和土壤的缓冲容量成比例。通过标定伴随加入已知酸量后缓冲溶液pH值的变化,可以确定将土壤改变至一特定pH值所需的石灰量。在美国应用数种缓

冲方法。

不论使用哪种确定土壤pH值和石灰需要量的方法,石灰施用量都应以可靠的方法为基础。在粗质地土壤上施过量石灰可能会导致碱性过高和严重的问题-例如铁、锰和其它微量元素的缺乏。但砂性土壤中能够危害作物生长的石灰量可能不足以将粘质土壤或富含有机质土壤的pH值提高到理想水平。

4.为什么酸性土壤要施石灰

4.1.石灰对土壤的作用是多方面的

石灰对土壤的作用远远超过中和酸性,石灰改善土壤的物理状况。石灰刺激土壤微生物活性。石灰使矿质养分对植物的有效性增强。石灰为植物提供钙与镁。石灰增加豆科作物的共生固氮。

4.2.土壤酸度在多方面影响作物生长

土壤pH值低时(酸性强),一个或更多个下述有害效应会阻碍作物的生长:

象铝(Al)和锰(Mn)元素的浓度可能达到毒害水平,因为在酸性土壤中它们的溶解度增加。

分解有机质和转化N、P和S的生物可能数量少,活性低。

土壤的CEC极低时,可能缺钙(很少见),也可能缺镁。

豆科植物共生固氮会大大减少。最佳共生关系比不需固氮的植物要求的pH范围窄。大豆的共生细菌在pH值6.0-6.2范围内作用发挥最佳,苜蓿的在pH值6.8-7.0范围内最佳。

酸性强的粘质土壤团聚差。这导致土壤渗透性和通气性差,在这方面施石灰有间接影响,因为施石灰土壤上能获得较多作物残茬,这些残茬能改善土壤结构。养分(如P和Mo)的有效性低。

4.3.大豆和玉米对石灰的反应良好

对种植大豆的酸性土壤施石灰,使其pH值接近中性7.0时,产量可大大提高。旱年间,石灰可增产大豆36公斤;湿润年份可增产45公斤。在任何情况下,大豆都得到了充足的肥料。在酸性土壤上石灰和肥料是高产和高利润的重要组合。

农民需要在所有方面均采取正确的措施,若其中一个基本步骤不对,就会造成产量和利润损失。长期的研究表明:农民未能给酸性土壤施石灰,在干旱和湿润年份均有产量损失。石灰有助于玉米和大豆种植者从施肥中获得最高的经济收益。见(图8)

.大豆和玉米对石灰的反应良好

酸性土壤施石灰能矫正上述条件。同时它还可减少K的淋失。白云石质石灰能提供Ca和Mg,它们都是作物生长必需的。

5.理想pH值因作物及地域而异

许多作物在土壤pH值6.0-7.0的范围内生长最好。但土壤酸度并不阻碍所有作物的生长。有些作物需要酸性条件才能良好生长。

5.1.一些作物的理想pH值范围

见作物理想pH值范围表

5.0-

6.0 6.0-6.5 6.5-

7.0

欧洲越桔狗牙根草紫苜蓿

马铃薯玉米一些三叶草

甘薯棉花

西瓜粒用高粱

花生

大豆

小麦

5.2.土壤的最佳pH值因地而异

土壤性质因地而异。某一地区的最佳pH值在其它地区可能不是最佳的。例如,许多人认为在美国南部作物生产的最佳土壤pH值要比中西部和其它地区的低。这一差别与粘土类型有关。

对于玉米、大豆和紫花苜蓿等作物来说,可能存在地区间差异,但对马铃薯等作物来说,则不然。不管地区如何,一些作物如马铃薯或大豆在土壤pH值低于或高于各自的需要时,这些作物会受到病害和微量元素缺乏的影响。为了满足土壤最佳pH值和石灰的需要,有必要掌握土壤以及作物的应用知识。

6.石灰如何降低土壤酸度

石灰降低土壤酸度的过程和反应十分复杂,但一个简化概述可表明石灰的作用机制。

如前所述,土壤的pH表示氢离子活度。石灰通过将一些氢离子转化成水来降低土壤酸度(增加pH值)。这一反应过程如下:

石灰的一个Ca++置换阳离子交换复合体上的两个氢离子(H+)。H+离子与氢氧根离子(OH-)结合生成水。这样,由于H+离子浓度(土壤酸度来源)降低,pH值便增加。

记住,上述过程的逆反应也可以发生。如果不施石灰,酸性土壤会变得酸性更强。随着碱性离子如Ca++、Mg++和K+的被带走,通常是被作物吸收带走,这些离子便被H+取代了。这些碱性离子也可被淋失,由H+取代其位置。如果这种土壤不适当地施石灰的话,H+活度将会持续增加,从而降低土壤pH值。

7.施石灰的时间和次数

对包括豆科作物的轮作来说,应该在播种3至6个月前施石灰,在强酸性土壤上更是如此。例如在播种苜蓿和三叶草的前几天施石灰,由于石灰没有足够的时间与土壤反应,结果常会令人失望。如果在秋播小麦后种三叶草,应该在种麦时施石灰。无论何种作物,从施石灰到种植前都应该有足够的时间,以使石灰与土壤反应。

生石灰(氧化钙和氢氧化钙)应该在种植前均匀撒施,以防危害种子萌发。笼统地谈石灰施用的次数可能是不明智的,因为涉及的因素很多。决定再施石灰的最好办法是进行土壤测试。至少每3年就应采一次样,砂质土壤和灌溉地的采样次数应更频些。以下因素将影响施石灰的次数。

土壤质地-砂质土壤必须比粘质土壤更经常地施石灰。氮肥使用量-铵态氮高施用量能产生大量酸。作物移取量-豆科植物比非豆科植物带走的钙镁多。石灰施用量-石灰高施用量一般意味着不必过于频繁地再施石灰。但不要过量施石灰。理想pH范围-维持高pH通常要比期望维持中度pH更经常地施石灰。通常由于石灰施量不足、石灰质量差(颗粒粗)或混合不完全均匀,而不能达到期望的pH值范围。土壤测试可监测施石灰后的pH值变化。

8.选择石灰材料-质量问题

在选择石灰材料时,要检查其(中和值)

、细度和反应性。在土壤的镁含量低或缺乏的地区,石灰的镁含量也应是选择石灰材料的一个因素。

所有石灰材料的中和值是通过它们与纯碳酸钙(CaCO3)的中和值比较确定的。将CaCO3的中和值定为100,其它材料的中和值便可给出,该值叫做"相对中和值"或"碳酸钙当量"。

8.1.一些常用石灰材料的相对中和值

见石灰中和值表

当一定量的石灰与土壤混合时,石灰的反应速率和反应程度极大地取决于其颗粒大小。粗石灰颗粒反应慢且不充分,细石灰颗粒反应快也充分得多。石灰成本随其研磨细度的增加而增加。选择石灰材料的目标是该材料对研磨的要求最低,但又含有足以引起pH值快速变化的细粒组分。这样,农用石灰材料既含有粗成分又有细成分。有些州要求一定比例的石灰颗粒通过一定孔径的筛,这就保证了在质量上石灰足以中和土壤酸度。石灰粒径的重要性如下图石灰颗粒大小和反应性程度的显著关系所示:

见(图9)

. 适宜的石灰颗粒可加快中和土壤酸的速度

该图说明了石灰颗粒大小和反应性程度的显著关系。在1-3年研究期间,大颗粒(4-8目)仅有10%有效,而小颗粒(80-100目)反应完全。

当Ca和Mg都需要时,应施用含这两种营养元素的石灰材料。一些石灰石含有等量的碳酸钙和碳酸镁。但研究表明,大约10%的MgCO3,就足以提供镁(Mg)。地区间对含镁石灰的需要各不相同。砂质土壤缺镁的可能性最大。

虽然石灰的反应速率取决于石灰粒径、土壤初始pH,以及石灰与土壤的混合程度,石灰材料本身的化学性质也是一个重要因素。例如氧化物和氢氧化物比碳酸盐反应快。事实上,熟石灰反应非常快,以至于它能部分的使土壤灭菌。如果在很接近播种期时施用熟石灰,它会由于钙水平高而导致暂时缺钾。在一些极端情况下,会造成作物生长受阻和作物部分死亡。

9.石灰施用位置

决定施石灰效果的最重要的因素是施用位置。施用位置必须利于石灰与耕层土壤最大接触。大多数常用石灰材料都只是微溶于水,因此石灰在土壤中的分布是石灰反应绝对必要的。即使当石灰与土壤充分混合后,如果土壤干燥,石灰对pH值的作用也很小。水分是石灰-土壤反应进行必不可少的。

当向粘质土壤施用大量石灰时,在耕耙前先施部分石灰,然后再施剩余部分石灰,以达到最佳混合。在能耙耕10至15厘米深的砂质土壤上,于耕翻前或耕翻后一次施用石灰耙耕入土即可。

在一些种植制度中,例如多年生草地,石灰与土壤的混合只能在播种前进行。一旦草地定植,石灰必

须追施。表施石灰反应慢,也不如与土壤混合的石灰反应完全。因而应在pH值降至低于理想范围前再施石灰,以避免根区酸性过度。

10.几种常用的石灰材料

前面几节中已经提到过常用的石灰材料,现对氧化钙、氢氧化钙、方解石质石灰石、白云石质石灰石、泥灰岩和炉渣简要描述如下:

氧化钙(CaO)-也叫生石灰。CaO是一种白色粉末,很难处置。它由方解石质石灰石在高炉中焙烧而成。它的纯度取决于原料的纯度。当氧化钙施入土壤时,它立即与土壤起反应,因此,要快速生效时,它(或氢氧化钙)是理想的物质。生石灰应与土壤充分混合,因为它很快结块而无效。

氢氧化钙(Ca(OH)2)-俗称熟石灰。Ca(OH)2是白色粉末状物质,很难处置。当施入土壤中时迅速进行中和作用。它通过水化CaO制备。

方解石质石灰石(CaCO3)和白云石质石灰石(CaMg(CO3)2)-在美国各地广泛分布着优质方解石质和白云石质石灰石矿。它们通常由露天矿坑的方式开采。其质量取决于其含的杂质(如粘土)。它们的中和值范围(CaCO3当量)通常在65%-70%至略高于100%。

泥灰岩-泥灰岩是一种松软的未固结的CaCO3沉积物,分布在美国东部的许多州。沉积物的厚度可达9米多。泥灰可在移去覆盖层后由拉铲或掘土机开采。泥灰的含镁(Mg)量几乎总是不高。其作石灰材料的价值与其所含的粘土量成反相关。

炉渣-有几种物质被归为炉渣。鼓风炉炉渣是生产生铁的副产品。钢渣磷肥是生铁制钢的平炉法的产品。通常利用其含磷而不是按石灰材料的价值来使用。电炉炉渣是在制备元素磷(P)中磷灰石在电炉中还原得到的。它是废料,通常在距生产点有限的范围内在市场上低价出售。

图7

公式2

图8

北方石灰性土壤番茄缺钙症的发生原因及防治措施

北方石灰性土壤番茄缺钙症的发生原因及防治措施 摘要近年来,在北方石灰性土壤中,番茄缺钙症日益增多,严重影响果实产量和品质。该文讨论了北方石灰性土壤上番茄缺钙症的发生原因及防治措施,旨在为科学施用钙肥提供依据。 AbstractThe tomato calcium deficiency increased on calcareous soil in Northern China recently,it had serious influences on yield and quality of tomato.The occurrent cause and preventive measures of tomato calcium deficiency on calcareous soil in Northern China were discussed,so as to provide references for scientific using calcium fertilizer. Key wordscalcareous soil in Northern China;tomato calcium deficiency;occurrent causes;preventive measure 钙是植物生长的必需营养元素之一。从总体上看,大多数土壤的含钙量较高,表土平均含钙量可达1.37%。大多数土壤溶液中钙的含量约为10~20 mol/L,正常条件下能够满足大部分作物的需要[1]。但从目前的研究来看,我国北方富含钙的石灰性土壤中,番茄缺钙症日趋增多,严重影响番茄产量、品质及经济效益的提高。该文针对北方石灰性土壤中番茄缺钙症的发生原因及防治措施进行讨论。 1钙的营养功能 钙是植物生长发育所必需的营养元素,在参与细胞组成、调节植株生长发育及其生理生化过程等方面具有重要作用。钙能稳定生物膜结构,保持细胞的完整性,主要表现为:钙能提高生物膜的选择性吸收能力,增强对环境胁迫的抗逆能力,防止植物早衰,延缓果实衰老,并能提高作物品质;钙与生长素相互作用,影响根尖、茎尖分生的生长发育及果实的细胞分裂;由于钙在植物细胞壁的中胶层中与果胶酸形成果胶酸钙,能抑制果胶酸对细胞壁其他成分的破坏[2];钙与钙调蛋白(CAM)结合后,在光合作用、酶激活、蛋白质磷酸化方面均起着重要的作用,与生长素、细胞分裂素、a淀粉酶、ATP酶的合成以及细胞运动、光敏色素的原初反应等有密切关系[3]。 2缺钙症状 脐腐病是番茄缺钙的典型症状。在发病初期,幼果的顶部花瓣脱落的一端果肉呈水浸状,果皮完好,随着果实膨大,果实前端患部干缩凹陷并黑褐,病斑处常受二次性霉菌寄生,呈烂顶状。果实非烂顶部分成熟时仍能着色[4]。番茄脐腐病通常在果实近拇指大小时发生,膨大期结束后一般不再发生,且主要出现在下部花序的果实上,中上部花序结出的果实一般不再发生脐腐病。

土壤的腐蚀性评估

土壤的腐蚀性评估 Coppe,里约热内卢联邦大学,巴西 化学研究所,里约热内卢联邦大学,巴西 恩普里萨Brasileira德Pesquisa Agropecuária(巴西农业研究公司),里约热内卢,巴西 摘要: 把土壤作为腐蚀性环境进行研究变得开始有必要了,这是因为材料和环境之间的物理化学相互作用引起的材料退化已显示出来。在这些工作中,巴西东南部地区土壤的腐蚀性已经被研究了。在这个区域,收集到了位于靠近矿浆管道的不同点的16个样品。为了更好地理解的土壤腐蚀性,下面分析了已经准备好的由土壤样品制备的溶液:离子色谱分析法测定;等离子体放射测定和pH的测量方法。结果表明了目前土壤成分中所包含的的元素数量对这个环境的土壤腐蚀性评估是非常重要的。土壤腐蚀性的评价重要的是选择有效的方法,以保护地下结构和避免由管道故障引起的土壤污染。 关键词:腐蚀;土壤;管道;土壤成分 1.介绍 作为腐蚀性环境对土壤的研究是非常必要的,归因于埋在地下的管道和储油罐,因为它们的恶化可以代表着几年来的一个现实的经济和环境问题。 许多参数可以影响土壤腐蚀性,但较常用的方法是测量具有代表性土壤的腐蚀性。 自从全国腐蚀工程协会成立于1948年,对土壤腐蚀性概念理解的增加是有目共睹的。

其实,对环境的关注是非常重要的和一个更好的土壤侵蚀剂的理解对地下结构足够的更多的保护,避免泄漏的发生,作为结果,导致土壤的污染,是有必要。 根据Trabanelli等人(1972),土壤可被视为一种一般极性的胶体毛孔特征的体系。土壤颗粒之间的空间可装满水或气体。 费雷拉(2006)提到,当土壤与大气和海水或其他环境相比时,很难被归类为潜在的腐蚀性,因为它非常复杂。海水,依据腐蚀专家提出明确的特点,以及同样相关的环境,使标准化的分类被用来表示:城市,海洋,工业和农村环境。 土壤的腐蚀性可理解为一种环境下产生和发展腐蚀现象的能力。土壤被定义为一个电解质,这也可以理解为电化学理论。 1.1物理化学特性 由于它最初是观察到的,土壤作为腐蚀性环境的研究必须考虑归因于大量的埋在地下的管道管线,燃气线路和储存燃料与一般储存的罐。管道和含有易燃材料的储存箱材料的腐蚀消耗,使有可能发生穿孔泄漏,以及作为结果,土壤和地下水被污染,也可能引发着火和爆炸,这些可能性已经在一些场合验证。 土壤退化是一个过程,它描述了人类对降低当前和/或未来用于支持人类生活的土壤能力的感应现象。土壤退化是不受欢迎的。这导致我们的土地用处和产量降低。作为蓄水量能力的标准,其中有效养分和生物活性的下降,使土壤变得更不能够支持植物和动物的生长。最终的退化是削减或丧失其物质组成。酸化、盐化、有机物和营养物质损耗、压实、化学污染物、山体滑坡、侵蚀所有这些土壤退化的形式都是由于不恰当的土地利用惯例所导致的(Oldemanetal., 1991)。 土壤的形成取决于气候,母质,(起源是岩石),生物活性,地形和时间。降水量是较大的气候因素。高pluvio度量指标区使土壤变酸。土壤中的有机物质

土壤酸度及施用石灰

土壤酸度及施用石灰 农业中所谓施用石灰是指在土壤中加入能降低土壤酸度的含钙或含钙镁的化合物。石灰在狭义上仅指氧化钙(CaO),但人们普遍认为氢氧化钙、碳酸钙、钙镁碳酸盐和硅酸钙炉渣等均为石灰物质。本章着重讨论土壤酸度理论、石灰施用技术以及所用的一些石灰物质。 第一节第一节什么是酸度? 酸指易于向其他物质放出质子(氢离子)的物质,而碱则是指易于接受质子的物质。这是Br?nsted和Lowry 提出的酸碱概念,通常用来描述在包括水的各种液体介质中的物质失去或得到质子的行为。早期阿伦纽斯(Arrhenius)的理论也曾描述化合物在水中的行为,把溶于水时产生氢离子(质子)的物质称为酸,而产生氢氧根离子的物质称为碱。显然,这种酸碱定义实际上是Br?nsted-Lowry广义酸碱理论定义中的一种特例。土壤中各种酸都处于水溶液系统中,因此,本书使用氢离子和氢氧根离子来表示酸碱性,而不用质子、质子供体和质子受体来表示。 一、活性酸度和潜在酸度 酸溶液的特性取决于氢离子(H+)活度。当酸与水混合时,解离或电离成氢离子及陪伴阴离子。对于酸HA 可表示为: 式中的H+为活性酸度,反应向右越彻底,H+活度越大,就称该酸酸度越强。式左面的HA为潜在酸度。 二、强酸和弱酸 依酸在水中的解离度可人为地将其归类,解离多的为强酸,如熟知的硝酸、硫酸和盐酸;解离微弱的为弱酸,如醋酸、碳酸和硼酸。 三、表示酸浓度的方法 溶液总酸度为活性酸度加潜在酸度之和。例如,假定某酸液的活性酸度为0.099摩尔/升(mol/L),潜在酸度为0.001 mol/L,则该溶液总酸度为0.100 mol/L,无疑是强酸。这是大多数强酸稀溶液的例证,其H+活度几乎等于总酸度,其实可直接以总酸度表示活度。换言之,对于强酸稀溶液,几乎没必要将活度和总酸度分别表示。 而对弱酸,总酸度对预测H+活度毫无意义,除非已知其电离常数。许多弱酸解离度小于1%。假定某弱酸HA酸度为0.1 mol/L,解离度1%,这就是说该溶液的H+活度为0.1×0.01=0.001 mol/L,显然总酸度值并不代表活性酸度。 四、pH值的概念 测定溶液H+活度的方法很多,可采用表示强酸活度的办法。但极弱的酸用此法表示甚为不便,因此H+浓度一般用pH值表示。这是很多年前瑞典化学家Sorenson提出的概念,现在几乎普遍用来描述极稀酸溶液的H+活度。pH值定义为H+活度倒数的对数,表达式为: 式中A H+为氢离子活度,单位为mol/L。H+活度为0.001 mol/L的溶液pH值为3.0;H+ 活度为0.0001 mol/L的溶液pH值则为4.0,等等。pH值的含义是土壤肥力术语中一项应当充分掌握的内容。 五、中和作用 中和作用在研究酸碱时相当重要,指酸和碱反应生成盐和水。假定HA和BOH分别表示酸和碱,则该反应可以下式表示: HA + BOH →BA + HOH 如果用碱滴定一定量酸,在滴定过程中随时测定溶液pH值,以pH值对加入的碱量作图可得一条曲线。强酸和弱酸得到的滴定曲线截然不同(图11-1)。施用石灰可中和土壤酸度。 图11-1. 用0.10 N NaOH中和0.10 N CH3COOH和0.10 N HCl的滴定曲线199800018304 六、缓冲混合液

中性和石灰性土壤有效磷的测定方法

中性和石灰性土壤有效磷的测定方法 0.5mol·L-1NaHCO3法 1 方法原理 石灰性土壤由于大量游离碳酸钙存在,不能用酸溶液来提取有效磷。一般用碳酸盐的碱溶液。由于碳酸根的同离子效应,碳酸盐的碱溶液降低碳酸钙的溶解度,也就降低了溶液中钙的浓度,这样就有利于磷酸钙盐的提取。同时由于碳酸盐的碱溶液,也降低了铝和铁离子的活性,有利于磷酸铝和磷酸铁的提取。此外,碳酸氢钠碱溶液中存在着OH-,HCO3-,CO32- 等阴离子有利于吸附态磷的置换,因此NaHCO3不仅适用石灰性土壤,也适应于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待测液中的磷用钼锑抗试剂显色,进行比色测定。 2 主要仪器 往复振荡机;分光光度计或比色计。 3 试剂 (1)0.5mol·L- 1NaHCO3浸提液:溶解NaHCO3 42.0g于800mL水中,以0.5mol·L-1NaOH溶液调节浸提液的pH至8.5。此溶液曝于空气中可因失去CO2而使pH增高,可于液面加一层矿物油保存之。此溶液贮存于塑料瓶中比在玻璃中容易保存,若贮存超过一个月,应检查pH值是否改变。 (2)无磷活性炭:活性炭常含有磷,应做空白试验,检验有无磷存在。如含磷较多,须先用2mol·L-1 HCl浸泡过夜,用蒸馏水冲洗多次后,再用 0.5mol·L-1NaHCO3浸泡过夜,在平瓷漏斗上抽气过滤,每次用少量蒸馏水淋洗多次,并检查到无磷为止。如含磷较少,则直接用NaHCO3 处理即可。 其他钼锑抗试剂、磷标准溶液同5.2.2.3试剂中6,7。5.3.3.4 操作步骤 称取通过20目筛子的风干土样2.5g(精确到0.001g)于150mL三角瓶(或大试管)中,加入0.5mol·L-1NaHCO3溶液50mL,再加一勺无磷活性炭(注1),塞紧瓶塞,在振荡机上振荡30min(注2) ,立即用无磷滤纸过滤,滤液承接于100mL 三角瓶中,吸取滤液10mL(含磷量高时吸取2.5~5.0mL,同时应补加 0.5mol·L-1NaHCO3溶液至10mL)于150mL三角瓶中(注3) ,再用滴定管准确加入蒸馏水35mL,然后移液管加入钼锑抗试剂5mL(注4),摇匀,放置30分钟后,用880nm或700nm波长进行比色。以空白液的吸收值为0,读出待测液的吸收值(A)。 4.标准曲线绘制:分别准确吸取5μg·mL-1P磷标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、 5.0mL于150mL三角瓶中,再加入0.5mol·L- 1NaHCO310mL,准确加水使各瓶的总体积达到45mL,摇匀;最后加入钼锑抗试剂5mL,混匀显色。同待测液一样进行比色,绘成标准曲线。最后溶液中磷的浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5μg.mL-1P。 5 结果计算 土壤中有效磷(P)含量(mg·kg-1)= ρ×V×ts/m×103×k×1000

土壤腐蚀性的影响及评价指数

土壤腐蚀性的影响及评价指数 学生姓名学号 教学院系 专业年级 指导教师 单位

二、代码: Private Sub Command1_Click() Dim Z1!, Z2!, Z3!, Z4!, Z5!, Z6!, Z7!, Z8!, Z9!, Z10!, Z11!, Z12! Dim Bo!, B1!, Ba!, Bk!, Be! Dim a!, b!, c!, d! If Check1.Value = 1 Then Z1 = 4 If Check2.Value = 1 Then Z1 = 2 If Check3.Value = 1 Then Z1 = 0 If Check4.Value = 1 Then Z1 = -2 If Check5.Value = 1 Then Z1 = -4 If Check6.Value = 1 Then Z1 = -12 If Check7.Value = 1 Then Z1 = -12 a = Val(InputBox("请输入测得土壤电阻率(Ω·cm)")) If a > 50000 Then Check8.Value = 1 If a > 20000 And a <= 50000 Then Check9.Value = 1 If a > 5000 And a <= 20000 Then Check10.Value = 1 If a > 2000 And a <= 5000 Then Check11.Value = 1 If a > 1000 And a <= 2000 Then Check12.Value = 1 If a < 1000 Then Check13.Value = 1 If Check8.Value = 1 Then Z2 = 4 If Check9.Value = 1 Then Z2 = 2 If Check10.Value = 1 Then Z2 = 0 If Check11.Value = 1 Then Z2 = -2 If Check12.Value = 1 Then Z2 = -4 If Check13.Value = 1 Then Z2 = -6 If Check14.Value = 1 Then Z3 = 0 If Check15.Value = 1 Then Z3 = -1 If Check16.Value = 1 Then Z4 = 2 If Check17.Value = 1 Then Z4 = 0 If Check18.Value = 1 Then Z4 = -1 If Check19.Value = 1 Then Z4 = -3 If Check20.Value = 1 Then Z5 = 0 If Check21.Value = 1 Then Z5 = 1 If Check22.Value = 1 Then Z5 = 3 If Check23.Value = 1 Then Z5 = 0 If Check24.Value = 1 Then Z5 = -2 If Check25.Value = 1 Then Z5 = -4 If Check26.Value = 1 Then Z5 = -6 If Check27.Value = 1 Then Z5 = -8 If Check28.Value = 1 Then Z5 = -10 If Check29.Value = 1 Then Z6 = 0 If Check30.Value = 1 Then Z6 = -3 If Check31.Value = 1 Then Z6 = -6

NYT 1121.5-2006 石灰性土壤阳离子交换量 方法证实

1 方法依据 NY/T 1121.5-2006 石灰性土壤阳离子交换量的测定 2仪器 土壤筛;高速离心机;离心管;电子分析天平 3 分析步骤 详见NY/T1121.5-2006石灰性土壤阳离子交换量测定 分析步骤5 4 结果表达 4.1方法检出限 按HJ 168-2010规定检出限公式,并结合NY/T 1121.5-2006 中的计算公式,得出 ) (+=???=cmol/kg 10.0100010m 5 .210cV k MDL λ , 其中 1=k ;1=λ;滴定管的最小液滴体积为=0V 0.05mL ;L c mol/02.0=;g m 51=。 4.2精密度 取4个土壤样品,分别做6次平行实验,计算出阳离子交换量的平均值,标准偏差并求出相对标准偏差,结果见表1。 表1 精密度测试数据

4.3 准确度 取2个有证标准物质,分别做6次平行实验,计算平均值,最大相对误差,见表2。 表2 有证标准物质测试数据 5结论 5.1检出限 实验室检出限为0.10cmol/kg(+)。 5.2精密度 实验测得样品1最大绝对相差为0.12 cmol/kg(+),标准中要求测定值<10 cmol/kg(+)时,允许绝对相差≤0.5 cmol/kg(+);样品2最大绝对相差为0.8cmol/kg(+),标准中要求测定值10~30cmol/kg(+) 时,允许绝对相差0.5~1.5cmol/kg(+);样品3最大绝对相差为1.9 cmol/kg(+),标准中要求测定值30~50cmol/kg(+) 时,允许绝对相差1.5~2.5cmol/kg(+);样品4最大绝对相差为 2.7cmol/kg(+),标准中要求测定值>50 cmol/kg(+) 时,允许绝对相差≤5.0cmol/kg(+); 5.3准确度 对有证标准物质GBW07460(ASA-9)、GBW07461(ASA-10)进行测定,单次测定结果均在标准值范围内。

金属在土壤中的腐蚀

金属在土壤中的腐蚀 林清枝 金属在大自然中经常遭到的各种电化学腐蚀、如大气腐蚀、土壤腐蚀和海水腐蚀等。这些腐蚀有个共同特点,即主要是吸氧腐蚀(电化学腐蚀中,是氧分子接受电子),但它们又具有各自的规律。如今,随着现代比城乡建设,地下设施日益增多,金属构件遭到的腐蚀日趋严重,研究并了解土壤的腐浊规律显得有格外意义。由于土壤的组成及结构的复杂性,其腐蚀远比大气腐蚀复杂得多,本文仅就土壤的腐蚀类型作些分析。常见的土壤腐蚀有: 一、差异充气引起的腐蚀 由于氧气分布不均匀而引起的金属腐蚀,称为差异充气腐蚀。土壤的固体颗粒含有砂子、灰、泥渣和植物腐烂后形成的腐植土。在土壤的颗粒间又有许多弯曲的微孔(或称毛细管),土壤中的水分和空气可通过这些微孔而深入到土壤中的水分和空气可通过这些微孔而深入到土壤内部,土壤中的水分除了部分与土壤的组分结合在一起,部分粘附在土壤的颗粒表面,还有一部分可在土壤的微孔中流动。于是,土壤的盐类就溶解在这些水中,成为电解质溶液,因此,土壤湿度越大含盐量越多,土壤的导电性就越强。此外,土壤中的氧气部分溶解在水中,部分停留在土壤的缝隙内,土壤中的含氧量也与土壤的湿度、结构有密切关系,在干燥的砂土中,氧气容易通过,含氧量较高;在潮湿的砂土中, 氧气难以通过,含氧量较低.;在潮湿而又致密的粘士中,氧气的通过就更加困难,故含氧量最低。埋在地下的各种金属管道,如果通过结构和干湿程度不同的土壤将会引起差异充气腐蚀,假如,铁管部分埋在砂士中,另一部分埋在粘土中,由腐蚀电池阳极Fe-2e→Fe2+ 阴极1 2 O2+H2O+2e→2OH- 不难看出,因砂土中氧的浓度大于粘士中氧的浓度,则在砂土中更容易进行还原反应,即在砂土中铁的电极电势高于在粘土中铁的电极电势,于是粘土中铁管便成了差异充气电池的阳极而遭到腐蚀。同理,埋在地下的金属构件,由于埋设的深度不同,也会造成差异充气腐蚀,其腐蚀往往发生在埋得深层的部位,因深层部位氧气难以到达,便成为差异充气电池的阳极,那些水平放置而直径较大的金属管,受腐蚀之处亦往往是管子的下部,这也是由差异充气所引起的腐蚀。 二、微生物引起的腐蚀 如果土壤中严重缺氧,又无其他杂散电流,按理是较难进行电化学腐蚀的,可是埋在地下了的金属构件照样遭到严重的破坏,有人曾在电子显微镜下观察被土壤腐蚀的金属,发现有种细菌,其形状为略带弯曲的圆拄体,长度约为 2 ×10-6m,并长有一根鞭毛。细菌依靠鞭毛的伸曲,使其躯体向前移动。由于它

石灰性土壤无机磷分级的测定方法

石灰性土壤无机磷分级的测定 河北省地矿中心实验室 有机有机分析分析分析室室 (参考参考蒋柏藩蒋柏藩蒋柏藩等的等的等的资料资料资料整理整理整理)) 1范围 本方法适用于石灰性土壤中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P 无机磷的6级分级测定。 2原理 土壤中不同形态的磷被适当的提取剂震荡提取,采用钼锑抗比色法测定提取液,吸光度与磷的含量成正比,与标准系列比较定量。 3试剂 3.1 NaHCO 3溶液(pH=7.5):称取21.0g NaHCO 3溶于990mL 水中,用1:1HCl 调节pH=7.5,用水稀释至1L ,塑料瓶中保存(不宜久放)。 3.2 HN 4AC 溶液(pH= 4.2):量取29.5mL 冰醋酸于800mL 水中,用氨水调节pH=4.2,用水稀释至1L 保存。 3.4 HN 4F 溶液(pH=8.2): 称取18.5g HN 4F 溶于990mL 水中,用4mol/L HN 4OH 调节pH=8.2,用水稀释至1L ,塑料瓶中保存。 3.5 NaOH-Na 2CO 3溶液: 称取5.3g 无水Na 2CO 3和 4.0gNaOH 溶于800mL 水中,用水稀释至1L ,塑料瓶中保存。 3.6 柠檬酸钠溶液:称取88.2g 柠檬酸三钠(Na 3C 6H 5O 7?2H 2O )溶于900mL 热水中,用水稀释至1L 。 3.7 NaOH 溶液: 称取20g NaOH 溶于800mL 水中,用水稀释至1L ,

塑料瓶中保存。 3.8 H2SO4溶液: 15mL浓H2SO4、溶于约800mL水中,稀释至1升。 3.9饱和NaCl溶液:400gNaCl溶于1升水中,待溶液呈饱和后使用。 3.10 H3B03溶液:49g硼酸溶于900mL热水中,冷却后稀释至1升。 3.11三酸混合液:H2SO4:HCIO4:HNO3以1:2:7的体积比混合。 3.12连二亚硫酸钠(保险粉Na2S2O4) 密封避光、防潮保存。 3.13 钼锑贮存液:153mL浓H2SO4缓慢地倒入约400mL水中,搅拌,冷却。10克钼酸铵溶于约60℃的300mL水中,冷却。然后将H2SO4溶液缓缓倒入钼酸铵溶液中,再加入100mL0.5%酒石酸锑钾(KSbOC4H4O6·l/2H2O)溶液,最后用水稀释至1升,避光贮存。此贮 SO4。 存液含1%钼酸铵、5.5N H 2 3.14钼锑抗显色剂:1.5g抗坏血酸(C6H8:O6,左旋,旋光度+21-22℃)溶于100mL钼锑贮存液中。此液须随配随用,有效期一天。 3.15二硝基酚指示剂:0.2g2,6-二硝基酚或2,4-二硝基酚溶于100mL 水中。 3.16 磷标准溶液:称取0.4390gKH2PO4(二级,105℃烘2小时)溶于200mL水中,加入5mL浓H2SO4,转入1升容量瓶中,定容。此为100μg/mLP标准溶液,可长期保存。取此溶液准确稀择20倍,即为5μg/mLP标准溶液,此溶液不宜久存。 4仪器 4.1分光光度计:T6 谱析通用 4.2 振动器:HY-4 国华电器

材料土壤腐蚀试验规程

材料土壤腐蚀试验规程 【起草单位】国家材料环境腐蚀站网综合研究中心 【关键词】土壤腐蚀 【编号】ecorr-03 【发布日期】2008 【归档日期】2008-04-13 【摘要】 第一部分国家材料环境腐蚀试验站网材料环境腐蚀试验总则 1前言 1.1 目的 为确保我国材料(制品)环境腐蚀试验研究的科学性、规范性和可靠性,统一现有材料环境腐蚀试验的试样制备、投样、取样、试验、检测及评价等方法,特制定本总则。 1.2 适用范围 本总则作为国家材料环境腐蚀试验和结果评定的指导原则,适用于各种材料的大气环境、水环境和土壤环境腐蚀试验及结果评定。根据实际需要,可以在该总则下分别制定大气腐蚀、水环境腐蚀和土壤腐蚀试验规程的通则和细则。 2 试样 2.1 试验材料 用于环境腐蚀试验的材料,应选择自然环境中的常用材料和在技术上、经济上有发展前途的新材料,同时必须有统一的标准或基准材料以便对比分析。 用于环境腐蚀试验的材料,原则上应该由中心组织购买,试样按照统一的标准进行统一制备。同一批试样,其材料规格、化学成分、制造和热处理工艺以及表面状态应相同,并有完整记录,最好选用同一生产批号的材料。 2.2 试样的形状、尺寸和表面状态 试样的形状、尺寸和表面状态视试验材料种类、环境类型和试验目的而定,具体细节见相关国家标准和试验规程细则。 2.3 试样数量 用于同一试验目的的平行试样数量,不得少于三个。对于标准材料,应再增加两个。 试样的总数量与试验周期有关。如果需要性能测试,尤其是破坏性测试,试样应相应增加。 2.4 试样的标识 为便于中心对原始数据的管理,所有试样尽量采取统一标识。试样编号内容建议包含如下信息:材料种类、试验地点(和/或曝露方式)、试验周期、试片序列号等。试样标识方法由细则确定,应保证试样标识在试验和评定过程中清晰可辨。 2.5 空白试样 各种试验材料均应预留适当数量的空白试样,并放在清洁的干燥器中储存,以备在结果评定时比较之用。 2.6 参比试样 当试验新材料、改进材料或改进工艺时,采用原有(已知)材料、工艺制作的参比试样进行对比试验,参比试样应与新材料试样在相近位置同时进行试验。 2.7 试样的保管 制样单位试样制作完成以后,包装、运输、试验站接收、复验直至投试过程中都应妥善保管,避免因外观损坏等而影响试验结果。评定后的试样,应妥善保存,使其不再遭到腐蚀而改变其表面状况。根据材料种类的不同,评定后的试样由试验站和试样归口单位分散保存,保存至课题结束后2年以上。 3 试验

石灰性土壤有效磷测定方法

石灰性土壤有效磷测定方法 (土壤肥料) 1 主题内容与适用范围 本标准规定了测定土壤有效磷的碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法。 本标准适用于石灰性土壤有效磷含量的测定;碱性或中性土壤也可参照使用。 2 方法提要 用0.50mol/L碳酸氢钠溶液浸提土壤有效磷。碳酸氢钠可以抑制溶液中Ca2+的活度,使某些活性较大的磷酸钙盐被浸提出来;同时也可使活性磷酸铁、铝盐水解而被浸出。浸出液中的磷不致次生沉淀;可用钼锑抗比色法定量。测定值与作物对磷肥反应的相关性高。 3 试剂和溶液 分析中仅能用蒸馏水或相当纯度的水。 3.1 碳酸氢钠(GB 640,分析纯); 3.2 氢氧化钠(GB 629,化学纯):50%(m/V)溶液; 3.3 活性炭(HG 3─1290,化学纯); 3.4 盐酸(GB 622,化学纯):1+1溶液; 3.5 钼酸铵(GB 657,分析纯); 3.6 硫酸(GB 625,分析纯); 3.7 酒石酸氧锑钾〔K(SbO)C4H4O621/2H2O,分析纯〕:0.30 %(m/V)溶液; 3.8 抗坏血酸(C6H8O6,左旋,比旋光度+21~+22°,分析纯); 3.9 磷酸二氢钾(GB 1274,分析纯); 3.10 浸提剂(0.50mol/L NaHCO3,pH=8.5)。将42.0g碳酸氢钠(3.1)溶于约800mL水中,稀释至1L,用氢氧化钠溶液(3.2)调节至pH至8.5(用pH计测定)。贮存于聚乙烯或玻璃瓶中,用塞塞紧。如贮存期超过20d,使用时必须检查并校准pH; 3.11 无磷活性碳粉:如果所用活性炭(3.3)含磷,应先用1+1盐酸(3.4)浸泡12h以上,然后移放在平板漏斗上抽气过滤,用水淋洗4~5次,再用浸提剂(3.10)浸泡12h以上,在平板漏斗上抽气过滤,用水洗尽碳酸氢钠,并至无磷为止,烘干备用; 3.12 钼锑贮备液:10.0g钼酸铵(3.5)溶于300mL约60℃的水中,冷却。另取181mL硫酸(3.6)缓缓注入约800mL水中,搅匀,冷却。然后将稀硫酸注入钼酸铵溶液中,随时搅匀;再加入100mL酒石酸氧锑钾溶液(3.7);最后用水稀释至2L,盛于棕色瓶; 3.13 显色剂:0.50g抗坏血酸(3.8)溶于100mL钼锑贮备液(3.12)中。此试剂有效期在室温下为24h,在2~8℃冰箱中可贮存7d; 3.14 磷标准贮备溶液〔c(P)=100mg/L〕:称取105℃烘干的磷酸二氢钾(3.9)0.4394g,溶于约200mL 水中,加入5mL硫酸(3.6),转入1L容量瓶中,用水定容。此贮备溶液可以长期保存;3.15 磷标准工作溶液〔c(P)=5mg/L〕:将磷标准贮备溶液(3.14)用浸提剂(3.10)准确稀释20倍。此工作溶液不宜久存。 4 仪器和设备 4.1 土壤筛:1mm方孔筛; 4.2 分析天平:感量为0.01g; 4.3 锥形瓶:50和150mL,带橡皮塞; 4.4 漏斗:7cm; 4.5 滤纸:11cm,不含磷; 4.6 移液管:5,10和20mL; 4.7 吸量管:5mL;

土壤腐蚀性评价方法及应用

万方数据

土壤腐蚀性评价方法及应用 作者:王淑英, Wang Shuying 作者单位:大庆油田采油四厂 刊名: 油气田地面工程 英文刊名:OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING 年,卷(期):2010,29(7) 本文读者也读过(8条) 1.翁永基.李相怡.Weng Yongji.Li Xiangyi塔里木地区材料的腐蚀和钢铁-土壤腐蚀模型[期刊论文]-腐蚀与防护2000,21(8) 2.司振朝变电站接地网的腐蚀与防护[会议论文]-2005 3.黄小华.邵玉学.HUANG Xiao-hua.SHAO Yu-xue变电站接地网的腐蚀与防护[期刊论文]-全面腐蚀控制 2007,21(5) 4.贾鹏军.JIA Peng-jun西气东输管道西段土壤腐蚀性评价研究[期刊论文]-辽宁化工2011,40(1) 5.陈坤汉.杨道武.宋刘斌.张正华电力接地网在土壤中腐蚀性因素的分析[会议论文]-2007 6.张秀莲.李季.余冬良.ZHANG Xiu-lian.LI Ji.YU Dong-liang土壤对埋地管道腐蚀性的调查与分析[期刊论文]-煤气与热力2010,30(3) 7.黄辉.张华.HUANG Hui.ZHANG Hua埋地钢质管道腐蚀环境检测与评价方法探讨[期刊论文]-全面腐蚀控制2008,22(6) 8.陈坤汉.杨道武.朱志平.杨海军.CHEN Kun-han.YANG Dao-wu.ZHU Zhi-ping.YANG Hai-jun接地网在土壤中的腐蚀特性研究[期刊论文]-电瓷避雷器2008(4) 本文链接:https://www.docsj.com/doc/6e4610275.html,/Periodical_yqtdmgc201007059.aspx

土壤反应与施石灰

土壤反应与施石灰 作者: 内容提要: 土壤酸碱度是由土壤pH值表示,既土壤被氢离子(H+)饱和的程度。它受土壤母质种类的影响,碱性基岩或母质上发育的土壤的pH值一般比酸性基岩形成的土壤高。降雨、作物生长、作物收获移走、施肥、豆科根瘤固氮、有机质分解都会影响土壤酸度。两种田间常使用的土壤pH值测量方法是:指示剂速测比色法和酸度计法。实验室测定pH仅测定了活性酸度,还必须将潜在酸度也考虑进去才能确定改良土壤的石灰需要量。就是说石灰需要量不仅与土壤pH值有关,还与该土壤的缓冲容量或阳离子交换量有关。 土壤pH低时,有六种有害效应,如果其中的一个或多个起作用就会阻碍作物生长: 1. 铝和锰元素的浓度可能达到毒害水平。 2. 分解有机质和转化氮、磷、硫的生物可能数量少、活性低。 3. 土壤阳离子交换量极低时,也可能缺镁。 4. 豆科植物共生固氮会大大减少。 5. 酸性强的粘质土壤团聚差。 6. 磷和钼等养分的有效性低。因此,施用石灰可以矫正土壤酸碱度。许多作物在土壤pH6.0-7.0的范围内生长最好。有些作物需要酸性土壤条件才能良好生长。石灰降低土壤酸度的过程和反应十分复杂,但可以简化概述为石灰的一个钙离子将两个氢离子从阳离子交换复合体上置换下来,使氢离子与氢氧根离子结合生成水,从而降低氢离子浓度使土壤pH值提高。如果上述反应的逆反应发生,就会降低土壤pH值。应该在播种前3-6个月前施石灰,使它有足够时间与土壤反应,并应均匀撒施,以防危害种子萌发。土壤质地、氮肥施用量、作物移取量、石灰施用量都将影响施石灰的次数。选择石灰材料时要检查其中和值、细度和反应性。在土壤缺镁地区,也应考虑石灰的镁含量。石灰施用位置必须利于石灰与耕层土壤最大程度接触。 1.什么是土壤pH? pH是指物质的相对酸度或相对碱度。pH的量度范围从0到14,pH值7.0为中性,低于7.0为酸性,高于7.0为碱性。大多数高产土壤的pH值在4.0至9.0之间。这样一个pH范围的酸碱度可由下图表示。 见(图7) .土壤pH值的含义 酸是释放氢离子(H+)的物质。当土壤被H+饱和时,土壤表现为弱酸。交换性复合体上持有的H+越多,土壤酸度越强。铝也起酸性的作用,并活化H+。碱性的离子如Ca2+和Mg2+在土壤反应中使土壤酸性降低(或碱性增加)。 土壤pH仅测量氢离子活度,用对数表示。对数关系的实际意义是,土壤pH值每变化一个单位,酸碱度的数量变化十倍。也就是说,pH值6.0的土壤的活性H+数量是7.0土壤的10倍。这意味着当pH值下降时石灰的需要急剧增加。(表4)

土壤腐蚀防护

埋地金属管道的腐蚀与防护 (陕西科技大学) 摘要通过对埋地金属管道腐蚀机理、原因及影响因素的分析,提出具体的防腐蚀措施。 关键词管道腐蚀土壤腐蚀防护阴极保护 管道是工业生产与民用设施的重要组成部分,也于腐蚀性的环是管道运输中的主要设施。随着我国石化工业的迅速发展及城市公用设施建设速度的提高,管道建设也在飞速发展。管道埋设在地下,腐蚀与防护问题一直是关系到管道可靠性及使用寿命的关键因素。 1金属在土壤中的腐蚀机理 金属材料受到周围土壤介质的化学、电化学作用而产生的破坏,称为金属的土壤腐蚀。 埋地金属管道的腐蚀发生在含水的环境下,在性质上属电化学过程。潮湿的土壤是电解质。金属管道的腐蚀过程涉及金属失去电子(氧化反应)的过程,见式(1),而失去的电子被另外的还原反应所消耗,例如氧和水的还原反应,分别见式(2)和式(3)。 Fe—Fe2++2e (1) 02+2H20+4e——+40H一(2) 2H20+2e—H2+20H一(3) 氧化反应一般称为阳极反应,而还原反应一般称为阴极反应,两个电化学反应对腐蚀的发生是必不可少的。氧化反应造成了金属的实际损失。 氧化和还原反应也被称为半电池反应,它们可以局部发生在金属的同一点或者分开发生。当这些电化学反应被分开的时候,这个过程称为差异腐蚀电池。金属管道的土壤腐蚀常常是由于存在不同类型的差异腐蚀电池。常见的腐蚀电池包括充气差异腐蚀电池和电偶腐蚀电池。由于管道的不同部分暴露在土壤中不同的氧浓度下,电池因管道表面性质或者土壤化学物质的不同而发生的腐蚀称充气差异腐蚀电池;当两种具有不同电极电位的材料相联接,而且置于腐蚀性的环有不同电极电位的材料相联接,而且置于腐蚀性的环境 2土壤的腐蚀性及影响因素 土壤是一个由气、液、固三相物质构成的复杂系统,其中还生存着土壤微生物,其代谢产物也会对材料产生腐蚀。有时还存在杂散电流的腐蚀问题。土壤的腐蚀性既与土壤的物理化学性能有关,还与被测材料及两者互相作用的性质密切相关。 土壤腐蚀性的影响因素主要有以下几个方面: (1)被测材料(碳钢) 碳钢的成分对土壤腐蚀性的影响不大,影响较大的是金属材料本身的金相组织等,如碳钢的焊缝及其热影响区的土壤腐蚀较重,此外,材料中的夹杂物周围和晶界常常产生优先腐蚀。 (2)土壤盐分 土壤中的盐分对材料腐蚀的影响,除了对土壤腐蚀介质的导电过程起作用外,还参与电化学反应。土壤中可溶盐是电解液的主要成分,所以土壤介质中的含盐量与土壤电阻率有明显的反相笋系。含盐量还能影响到土壤溶液中氧的溶解度,含盐量高,氧气溶解度就会下降。于是削弱了土壤腐蚀的电化学阴极过程,同时还会影响土壤中金属的电极电位。土壤中的阴离子对金属的腐蚀影响较大,因为阴离子对土壤腐蚀电化学过程有直接的影响。Cl对金属材料的钝性破坏很大,促进土壤腐蚀的阳极过程,并

中性和石灰性土壤速效磷的测定

中性和石灰性土壤速效磷的测定 (0.5 mol/L NaHCO3法) 一、试验仪器 往返振荡机、分光光度计或比色计、三角瓶、滴定管、移液管、pH试纸、无磷滤纸 二、试验药剂 NaHCO3 4、NaOH、2 mol/L HCI、酒石酸氧锑钾[K(SbO)C4H4O6]、钼酸铵、浓硫酸、左旋抗坏血酸1.5g、KH2PO4 三、溶液配制 1、NaHCO3 浸提液(0.5mol/L、pH=8.5) NaHCO3 42.0g溶解于800mL水中,以0.5 mol/L NaOH溶液调节浸提液的pH 至8.5 。此溶液曝于空气中可应失去CO2而使pH增高,可于液面加一层矿物油保存之。此溶液贮存于塑料瓶中比在玻璃中容易保存,若贮存超过1个月,应检查pH值是否改变。 2、无磷活性炭 活性炭常含有磷,应做空白试验,检查有无磷存在。如含有磷较多,须先用2 mol/L HCI浸泡过夜,用蒸馏水冲洗多次后,再用0.5 mol/L NaHCO3浸泡过夜,在平瓷漏斗上抽气过滤,每次用少量蒸馏水淋洗多次,并检查到无磷为此。如含少量磷,则直接用NaHCO3处理即可 3、钼锑抗试剂 A 、5g/L酒石酸氧锑钾溶液:取酒石酸氧锑钾[K(SbO)C4H4O6]0.5g,溶解于100mL水中。 B、钼酸铵一硫酸溶液:称取钼酸铵10g,溶于450mL水中,缓慢地加入153mL 浓硫酸,边加边搅。再将A溶液加到B溶液中,最后加水至1L。充分混匀,贮

于棕色瓶中,此为钼锑混合液。 临用前,称取左旋抗坏血酸1.5g,溶于100mL钼锑混合液中,混匀,此为钼锑抗试剂。(有效期为24h) 4、磷标准溶液 准确称取在105℃烘箱中烘干的KH2PO4 0.2195g,溶解在400mL水中,加浓硫酸5mL,转入1L容量瓶中,加水至刻度。此溶液为50ug/mLP标准溶液。吸取上述磷标准溶液25mL,稀释至250mL,即为5 ug/mLP标准溶液。 四、试验步骤: 1、称取通过20目筛子的风干土样2.500g于150 mL 三角瓶(或大试管)中; 2、加入0.5 mol/L NaHCO3 浸提液50 mL; 3、加一勺无磷活性炭,塞紧瓶盖,在振荡机上振荡30分钟; 4、震荡后立即用无磷滤纸过滤,滤液承接于100 mL 三角瓶中; 5、吸取滤液10 mL (含磷量高时吸取2.5~5.0 mL ,同时应补加0.5溶液至10 mL)于150 mL三角瓶中; 6、再用滴定管准确加入蒸馏水35 mL; 7、然后移液管加入钼锑抗试剂5 mL,摇匀,放置30分钟后; 8、用880nm或770nm波长进行比色,以空白液的吸收值为0,读出待测液的吸收值(A); 9、分别准确吸收5ug/mL P硫酸标准液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 mL于150 mL三角瓶中; 10、再加入0.5 mol/L NaHCO3 浸提液10 mL,准确加水使各瓶的总体积达到45 mL,摇匀; 11、最后加入钼锑抗试剂5 mL,混匀显色; 12、同待测液一样进行比色,绘成标准曲线(最后溶液中流的浓度分别为0 , 0.1 ,0.2 ,0.3 ,0.4 ,0.5ug/mL P)。 五、结果计算

影响土壤腐蚀的因素

影响土壤腐蚀的因素 土壤的腐蚀性主要受到多种因素的影响。 1.含盐量 土壤中含有多种矿物盐,其可溶盐的含量与成分是影响电解质溶液导电性的主要因素,甚至有些成分还参与电化学反应,从而对土壤腐蚀性产生一定的影响。一般,土壤中可溶盐的含量都在2%以内,很少超过5%。土壤中分布最广的是含镁、钾、钠、钙元素的盐类。因为铁盐大都是可溶盐,所以氯离子和硫酸根离子含量越大,土壤腐蚀性越强。 2.含水量土壤中总是有一定量的水分,含水量不同,土壤的腐蚀性不同。 (1)土壤含水量很低时,腐蚀性一般不大; (2)含水量增加,电解质溶液增多,腐蚀原电池回路电阻减小,腐蚀速度增大; (3)含水量增加到一定程度,土壤中的可溶盐已全部溶解,随着含水量的增加,不再有新的盐分溶解,腐蚀速度不再有较大的变化。 3.含氧量如前所述,O2是金属腐蚀的去极化剂,其存在,可以加速金属的腐蚀。土壤中含氧量增加,可以减小阴极反应所受阻力,增加腐蚀电池的腐蚀电流即提高腐蚀速度。由此,可以认为氧的存在可以起到去极化作用。土壤中含氧量的大小与土壤的深度、结构、渗透性、含水量、温度和生物活动等因素有关。在通常情况下,干燥疏松的土壤,含氧量较高;沼泽土和粘性较强的土壤,含氧量较低。 4.细菌 如前所述,一般情况下含氧量越大,土壤腐蚀性越强。但是在某些缺氧的土壤中仍发现存在严重的腐蚀,这是因为有细菌参加了腐蚀过程。土壤中与金属腐蚀有关的细菌主要是硫酸盐还原菌。硫酸盐还原菌属于厌氧性细菌,即只有在缺氧或无氧的条件下才能生存。如果土壤中非常缺氧,而且有不存在氧浓差电池及杂散电流等腐蚀大电池时,腐蚀过程是很难进行的。但是,对于含有硫酸盐的土壤,如果有硫酸盐还原菌的存在,腐蚀不但能顺利进行,而且更加严重。细菌腐蚀并非它本身对金属的侵蚀作用,而是细菌生命活动的结果间接地对金属腐蚀的电化学过程产生影响。据(阿果石油论坛https://www.docsj.com/doc/6e4610275.html,)主要有以下4种方式影响腐蚀过程。 (1)新陈代谢产物的腐蚀作用:硫酸盐还原菌新陈代谢过程中产生的硫化物,可以促进金属的腐蚀。 (2)生命活动影响电极反应的动力学过程:硫酸盐还原菌的活动过程对腐蚀电池的阴极过程能起到促进作用。 (3)改变金属所处环境的状况:细菌的存在,可以改变金属表面的氧浓度、盐浓度,pH

石灰改良酸性土壤的办法

在我国许多大棚区域和南方大部分土壤都是以酸性土壤为主,根据酸碱中和原理生产生农户通常使用石灰来改良土壤酸性 按照正常的阳离子代换能力,氢离子的代换能力要强于钙离子,但是,阳离子的代换能力除受离子类型影响外,还受质量作用定律支配,代换能力弱的离子,如果浓度大,就可以把代换能力强而浓度小的离子代换下来。 根据这个原理,人们在生产实践中就有意识的增加有益离子的浓度,人为地控制阳离子代换的方向,因而在酸性土壤上施用石灰,也就是氢氧化钙,就是通过增加钙离子的浓度,从而把氢离子代换出来,由石灰中的碱中和,从而降低了土壤的酸性。 对酸性红壤上施用石灰,其作用不仅仅是中和土壤的酸性,它还可以供给土壤矿物元素,大大提高红壤的保肥能力,有利于保持和提高红壤的土壤肥力。 具体来讲有以下几个方面的好处: 一、是供给作物钙、镁等矿质元素。一般石灰肥料约含55-96%的氧化钙,10-40%的氧化镁,因而施用石灰都能直接供给作物钙、镁; 二、是中和土壤酸性,消除毒害。酸性土壤施用石灰,可以中和土壤活性酸和潜在酸度;石灰还能促使土壤中的活性铁、锰沉淀,消除其毒害。钙离子对氢离子和铝离子有拮抗作用,施用石灰能消除土壤中氢离子和铝离子对作物的危害 三、是增加土壤的有效养分。施用石灰后不仅能往土壤中补钙,而且能调节土壤反应,促进有益微生物活动,加速有机质的矿化,增加土壤有

效养分的含量。石灰中的钙还能将土壤胶体上所吸附的铵离子交换出来,供给作物吸收。施用石灰能促进有机磷的矿化,提高有效磷含量; 四、是改善土壤的物理性状。施用石灰后,有利于土壤团粒的形成,提高土壤的盐基总量和盐基饱和度,使水稳性团聚体含量增加,土壤容重降低,孔隙度增加,从而改善土壤的通透性; 五、是能减轻病虫害的危害。石灰是碱性物质,能直接杀死土壤中的病菌,抑制地下害虫及作物因连作而引起的青枯病的发展。可见,施用石灰,不仅能改良土壤的酸性,还具有其它方面的重要作用。 虽然采用石灰处理土壤,可杀灭土中的病菌,改善土壤pH值,预防土传病害发生。如施生石灰可以减轻番茄枯萎病、大白菜根肿病等。但如果施用方法不当,不仅起不到杀菌效果,反而会造成蔬菜的生长不良。在此提醒广大菜农,在用石灰给蔬菜土壤消毒时必须注意以下“两忌”:一、忌将石灰与发酵腐熟好的粪肥混合施用。 石灰呈碱性,它与发酵腐熟好的粪肥混合施用时就会与肥料中的腐植酸等发生反应,不仅会降低肥料的施用效果,还会削弱石灰的杀菌效果。正确的做法是,先将石灰深翻入土,间隔3-4天再施粪肥,这样可以减少石灰与粪肥的接触,防止降低杀菌效果及肥效。 二、忌石灰施用量过大。 有的菜农只知道石灰具有杀菌效果,但不知道施用多少合适,于是为达到杀菌效果,施用的量过大,有的甚至每亩施用量在500公斤以上,导致土壤碱性过高,使得一些在中性及酸性条件下容易被蔬菜吸收利用的营

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