A. 求土壤里腐殖酸含量测定方法和提取方法
土壤学上有关“有机质”、“腐殖质”、“腐植酸”的概念非常混乱。一般认为,能溶于碱性溶液的土壤有机质就是腐殖质,实际上与腐植酸是同义词。我介绍的下述《土壤腐殖质组成的测定》,实际就是腐植酸(包括胡敏酸和富里酸)的测定方法。你提问的腐植酸的提取方法,也可参考本方法中的6.2等的操作部分。因本格式对Word中的公式、表格等格式不相容,故有许多错误之处。请直接在网上搜索”土壤腐殖质组成的测定”主题词,可查到原文。
土壤腐殖质组成的测定—重铬酸钾氧化法
1 范围
本方法适用于土壤腐殖质组成的测定。
2 原理
土壤腐殖质由胡敏酸、富啡酸和存在于残渣中的胡敏素等组成。采用焦磷酸钠-氢氧化钠浸提液提取腐殖质,浸提液具有极强的络合能力,能将土壤中的难溶于水和易溶于水的结合态腐殖质,结合成易溶于水的腐殖酸钠盐,从而较完全地将腐殖质提取到溶液中。取一部分浸出液测定碳量,作为胡敏酸和富啡酸的总量。再取一部分浸出液,经酸化后使胡敏酸沉淀,分离出富啡酸,然后将沉淀溶解于氢氧化钠中,测定碳量作为胡敏酸含量。富啡酸可按差数算出。留在土样残渣中的有机质胡敏素,由腐殖质测定中的全碳量减去胡敏酸和富啡酸的含碳量算出。碳量的测定采用重铬酸钾氧化外加热法。
3 试剂
3.1 浸提液:0.1mol/L焦磷酸钠-0.1mol/L氢氧化钠混合液,称取44.6g焦磷酸钠(Na4P2O7·10H2O)和4.0g氢氧化钠,用水溶解,再用水稀释至1000mL,溶液pH在13左右。
3.2 氢氧化钠溶液:0.05mol/L,称取2g氢氧化钠,用水溶解,再用水稀释至1000mL。
3.3 硫酸溶液:0.5mol/L,取28mL硫酸(ρ1.84g/mL),缓慢注入水中,再加水稀释至1000mL。
3.4 硫酸溶液:0.025mol/L,取20mL 0.5mol/L硫酸溶液,用水稀释至1000mL。
3.5 重铬酸钾标准溶液:0.8000mol/L,称取经150℃烘干2h的39.2248g重铬酸钾(K2Cr2O7),精确至0.0001g,加400mL水,加热溶解,冷却后,加水稀释至1000mL。
3.6 硫酸亚铁铵标准溶液:0.2mol/L,称取80g硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O],溶解于水,加15mL硫酸(ρ 1.84g/mL),再加水稀释至1000mL。
标定:吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液置于250mL锥形瓶中,加入40mL水和10mL(1+1)硫酸,再加3滴~4滴邻菲啰啉指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由橙黄色经蓝绿色至棕红色为终点。同时做空白试验。
硫酸亚铁铵标准溶液浓度按下式计算:
1211VVVCC−×=
式中:
C——硫酸亚铁铵标准溶液浓度,mol/L;
C1——重铬酸钾标准溶液浓度,mol/L;
V1——重铬酸钾标准溶液体积,mL;
V2——硫酸亚铁铵标准溶淮用量,mL;
V0——空白试验消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,mL。
3.7 邻菲啰啉指示剂:称取1.485g邻菲啰啉(C12H8N2·H2O)和0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),溶于100mL水中,形成的红棕色络合物贮于棕色瓶中。
3.8 石英砂,黄豆大小。
3.9 硫酸,(ρ 1.84g/mL)。
3.10 硫酸银,研成粉末。
4 仪器
4.1 油浴锅,内装固体石蜡或植物油。
4.2 水浴。
1
4.3 铁丝笼架,形状与油浴锅配套,内设若干小格,每格内可插一支试管。
4.4 硬质试管,25mm×100mm。
4.5 注射器,5mL。
4.6 温度计,250℃。
4.7 锥形瓶,250mL。
4.8 振荡机。
5 试样制备
取10g未磨过的均匀风干土样,挑去砾石和植物残体,研磨,并通过0.149mm 筛孔,装于小广口瓶中备用。称样测定时,同时另称样测吸附水,最后换算成烘干样计算结果。
6 操作步骤
6.1 腐殖质中全碳量的测定:同F-HZ-DZ-TR0046土壤有机质的测定(重铬酸钾氧化外加热法)。
6.2 待测溶液的制备:称取5.0000g土样(精确至0.0001g)置于250mL锥形瓶中,加入100.00mL浸提液,加塞,振荡5min后,放在沸水浴中加热1h。摇匀,用慢速滤纸过滤。如有浑浊,可倒回重新过滤。如过滤太慢,也可用离心机离心澄清,清液收集于锥形瓶中,加塞,待测。弃去残渣。
6.3 胡敏酸和富啡酸中总碳量的测定:吸取5.00mL~15.00mL浸出液(视溶液颜色深浅而定),置于盛有少量石英砂的硬质试管中,逐滴加入0.5mol/L硫酸溶液中和至pH7(用pH试纸试验),使溶液出现混浊为止。将硬质试管放在水浴上蒸发至近干,然后用重铬酸钾氧化外加热法测定胡敏酸和富啡酸总碳量,操作步骤同F-HZ-DZ-TR-0046土壤有机质的测定(重铬酸钾氧化外加热法)5。
6.4 胡敏酸中碳量的测定
6.4.1 胡敏酸和富啡酸的分离:吸取20.00mL~50.00mL浸出液(视溶液颜色深浅而定),置于250mL锥形瓶中,加热近沸,逐滴加入0.5mol/L硫酸溶液中和至pH1~1.5(用pH试纸试验),此时应出现胡敏酸絮状沉淀。将锥形瓶在80℃水浴上保温半小时,使胡敏酸充分分离。冷却后,取慢速滤纸,先用0.025mol/L硫酸溶液湿润滤纸,过滤,用0.05mol/L硫酸溶液洗涤锥形瓶和沉淀,直到滤液无色为止,沉淀即为胡敏酸。弃去滤液。
6.4.2 胡敏酸的测定:沉淀用热的0.05mol/L氢氧化钠溶液少量多次地洗涤溶解于100mL容量瓶中,直到滤液无色为止,用水稀释至刻度,摇匀。吸取10.00mL~25.00mL溶液(视溶液颜色深浅而定),置于盛有少量石英砂的硬质试管中,逐滴加入0.5mol/L硫酸溶液中和至pH 7(用pH试纸试验),使溶液出现混浊为止。将硬质试管放在水浴上蒸发至近干,然后用重铬酸钾氧化外加热法测定胡敏酸中碳量,操作步骤同F-HZ-DZ-TR-0046土壤有机质的测定(重铬酸钾氧化外加热法)5。
注:测定土壤腐殖质与土壤腐殖质组成的样品必须采用同一个样品,测定前在放大镜下将肉眼能看清的全部有机残体挑选干净,然后磨细通过0.149mm筛孔。
7 结果计算
土壤腐殖质全碳量按(1)式计算,胡敏酸和富啡酸总碳量按(2)式计算,胡敏酸碳量按(3)式计算,富啡酸碳量按(4)式计算,胡敏素碳量按(5)式计算:
腐殖质全碳量(g/kg)=10001.1003.0)(00.58000.0100××××−××KmVVV……(1)
胡敏酸和富啡酸总碳量(g/kg)= 10001.1003.0)(00.58000.0200×××××−××KmtVVV……(2)
2
胡敏酸碳量(g/kg)=10001.1003.0)(00.58000.0300×××××−××KmtVVV……(3)
富啡酸碳量(g/kg)=胡敏酸和富啡酸总碳量(g/kg)―胡敏酸碳量(g/kg)……(4)
胡敏素碳量(g/kg)=腐殖质全碳量(g/kg)―胡敏酸和富啡酸总碳量(g/kg)……(5)
式中:
0.8000——重铬酸钾标准溶液浓度,mol/L;
5.00——重铬酸钾标准溶液体积,mL;
V0——空白试验消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,mL;
V1——测定腐殖质全碳量消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,mL;
V2——测定胡敏酸和富啡酸总碳量消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,mL;
V3——测定胡敏酸碳量消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,mL;
0.003——1/4碳原子的毫摩尔质量,g/m mol;
1.1——氧化校正系数;
t——分取倍数;
m——风干土样质量, g;
K——风干土样换算成烘干土样的水分换算系数。
8 允许差
样品进行两份平行测定,取其算术平均值,取一位小数。两份平行测定结果允许差按表1规定。
表1 腐殖质测定允许差 腐殖质量(g/kg)
允许差(g/kg)
>100
>5
70~100
3.5~5
40~70
2.0~3.5
10~40
0.5~2.0
<10
<0.5
B. 泥炭腐殖酸含量的测定
泥炭腐殖酸是指泥炭中能够被稀氢氧化钠溶液提取的有机混合酸,是泥炭的植物残体经过化学、地质力学作用等许多复杂的变化而形成的有机酸。它的结构不是单一的,而是由许多种结构十分复杂的、分子质量较大而又不定地带有羧基的芳香族化合物组成。根据泥炭腐殖酸在不同溶剂中的溶解度和颜色,将泥炭腐殖酸分为 3 个组分。通常将用碱直接溶出的部分称为腐殖酸,其中能够溶于酸的部分称为黄腐酸 (或称为富里酸) ; 而溶于丙酮或己醇等溶剂的部分称为棕腐酸 (或称为草木樨酸) ; 最后的沉淀部分称为黑腐酸; 把黑腐酸和棕腐酸两者称为胡敏酸。黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸这 3 种组分本身仍是复杂的混合物。
泥炭腐殖酸是泥炭有机质中的重要组分,它在泥炭有机质中含量较高,一般在20%~ 50% ,其含量主要与有机质含量和不同泥炭类型有关。通常木本泥炭腐殖酸含量最高,草本泥炭次之,藓类泥炭最低; 此外随着分解度增高,各种泥炭腐殖酸含量都有所增长。测定腐殖酸的含量,对于研究泥炭的化学组成、理化性质和泥炭的质量评价及利用途径具有重要意义。
73.16.5.1 总腐殖酸的测定
方法提要
用焦磷酸钠和氢氧化钠混合液,在沸水浴的条件下抽提,使难溶解的腐殖酸盐转化为可溶性腐殖酸钠。用已知浓度的重铬酸钾-硫酸溶液氧化腐殖酸中的碳成为二氧化碳,过量的重铬酸钾以邻菲罗啉为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,间接求出在氧化过程中所消耗的重铬酸钾溶液的量,然后按照泥炭中腐殖酸的含碳量换算出试样中腐殖酸的含量。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
试剂
硫酸。
焦磷酸钠和氢氧化钠混合液称取15gNa2P2O7·10H2O和7gNaOH溶于水中,用水稀释至1000mL。
邻菲罗啉指示剂称取1.5g邻菲罗啉和0.7g硫酸亚铁铵溶于100mL水中,存于棕色瓶中。
重铬酸钾溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.4mol/L称取20gK2Cr2O7溶于水中,用水稀释至1000mL。
重铬酸钾标准溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L称取4.9035g在130℃烘干2~3h的基准重铬酸钾置于烧杯中,以水溶解,用水稀释至1000mL。
硫酸亚铁铵标准溶液(约0.1mol/L)称取40g硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,溶于水中,加40mL(1+1)H2SO4,用水稀释至1000mL,贮存于棕色瓶中。
标定:吸取10.00mL0.1mol/L重铬酸钾标准溶液置于200mL锥形瓶中,用水稀释至50mL,加10mL(1+1)H2SO4,加2~3滴邻菲罗啉指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液颜色由橙色变为绿色,最后变为砖红色为终点。根据所取重铬酸钾标准溶液的浓度和体积以及滴定消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,计算硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)。
分析步骤
称取0.2g(精确至0.0001g)0.25mm风干泥炭试样置于100mL容量瓶中,加70mL焦磷酸钠和氢氧化钠混合液,于沸水浴上加热30min,取出冷却至室温,加水稀释至刻度,摇匀。干过滤。分取5.00mL清液于250mL锥形瓶中,加入5.00mL0.4mol/L重铬酸钾溶液,加30mL(1+1)H2SO4,摇匀,立即置于沸水浴中氧化30min。取出冷却至室温,用水稀释至100mL左右,加2~3滴邻菲罗啉指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由橙红色变为绿色,最后变为砖红色为终点。同时做空白试验。
按下式计算总腐殖酸(%)的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L;V0为空白消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL;V为试样消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL;0.003为由硫酸亚铁铵的物质的量(mmol)换算成碳的质量的系数;m为分析试样的质量,g;k为腐殖酸的含碳比。泥炭腐殖酸为0.58;泥煤腐殖酸为0.51;褐煤腐殖酸为0.59;风化煤腐殖酸为0.62。
注意事项
1)在测定过程中,必须严格控制抽提和氧化条件。
2)称样量应视腐殖酸的含量高低而定,一般称样以0.2g为宜。如腐殖酸含量超过40%,应减至0.1g以防止盐析作用和氧化不完全,影响结果偏低。
73.16.5.2 游离腐殖酸的测定
方法提要
用10g/L氢氧化钠溶液在沸水浴的条件下抽提,使泥炭中的腐殖酸及腐殖酸的一价盐转化为腐殖酸钠。用已知浓度的重铬酸钾-硫酸溶液氧化腐殖酸中的碳成为二氧化碳,过量的重铬酸钾以邻菲罗啉为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定,间接求出在氧化过程中所消耗的重铬酸钾溶液的量,然后按照泥炭中腐殖酸的含碳量换算试样中腐殖酸的含量。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
试剂
与73.16.5.1总腐殖酸的测定相同。
分析步骤
称取0.2g(精确至0.0001g)0.25mm风干泥炭试样置于100mL容量瓶中,加70mL10g/LNaOH溶液,于沸水浴上加热30min,取出冷却至室温,用水稀释至刻度,摇匀。干过滤。以下操作与73.16.5.1总腐殖酸的测定相同。
C. 废水中的腐植酸如何测定
目前还没有专门测定水中腐植酸含量的方法,一般参考腐植酸钠或液体肥料中腐植酸含量分析方法。如农业行业标准NY/T1106-2006《含腐植酸水溶肥料》、化工行业标准HG/T3278-1987《腐植酸钠》(在后者中,把原取样数量“克”改为“升”,把原计算结果的表示方法“%”改为“g/L”,并将计算公式做2相应修改就可以了)。
D. 腐殖酸的测定
腐殖酸是一种结构不固定的单一有机酸,是许多种结构十分复杂、分子质量较大而又不固定的带羧基的芳香族化合物的混合物。含有原生腐殖酸是褐煤和泥煤的主要特征之一。一般泥煤的干燥无灰基腐殖酸产率可达20%~50%,褐煤的腐殖酸产率从10%以下至40%以上均有。
日常煤质分析中只测定游离腐殖酸和总腐殖酸。其测定原理是根据它们的不同溶解特性用氢氧化钠溶液或焦磷酸钠与氢氧化钠的混合液分别将它们从煤中抽提出来,然后用适当的方法进行测定。可用的方法有容量法、残渣法、质量法和光度法。
73.14.5.1 容量法
方法提要
用焦磷酸钠碱液或氢氧化钠溶液从煤样中抽提腐殖酸,再在强酸性溶液中用重铬酸钾将腐殖酸中的碳氧化成二氧化碳,根据重铬酸钾消耗量和腐殖酸含碳比,计算腐殖酸的产率。
装置
恒温水浴锅8孔,温差±1℃。
试剂
硫酸。
焦磷酸钠碱液抽提液称取15gNa4P2O7·10H2O和7gNaOH溶解到1000mL水中,密闭保存。
氢氧化钠抽提液(10g/L)密闭保存。
重铬酸钾标准溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L将优级纯重铬酸钾在130℃下干燥3h,放入干燥器中冷却,然后称取4.9036g放入250mL烧杯中,加水溶解转移至1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
重铬酸钾溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.4mol/L称取20gK2Cr2O7置于250mL烧杯中,加水溶解后稀释至1000mL。
硫酸亚铁铵标准溶液称取40g硫酸亚铁铵[FeSO4(NH4)2SO4·6H2O]溶于水中,加入20mLH2SO4,移入棕色1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
标定吸取25.00mL0.1000mol/L重铬酸钾标准溶液放入250mL锥形瓶中,加入70mL水和10mLH2SO4,冷却后加3滴邻啡罗啉指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由橙色转变成砖红色。硫酸亚铁铵标准溶液的浓度c=0.1000×25/V(mol/L)。
邻啡罗啉指示剂称取1.5g邻啡罗啉和1g硫酸亚铁铵溶于100mL水中,用棕色瓶保存。
分析步骤
称取0.2g(精确至0.0001g)粒度小于0.2mm的空气干燥煤样置于250mL锥形瓶中,加入100mL焦磷酸钠碱抽提液,摇动使煤润湿。在锥形瓶口中盖一小漏斗,置于(100±1)℃水浴中(温度达不到时,适当加甘油提高沸点)加热抽提2h,每隔30min摇动一次,使煤样全部沉下。取出锥形瓶,冷却到室温。将抽提液及残渣全部转入200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。用中速定性滤纸干过滤,弃去最初的10mL左右溶液,随后滤出约50~100mL滤液供测定用。
吸取5.00mL滤液置于250mL锥形瓶中,准确加入5.00mL0.4mol/LK2Cr2O7溶液和30mL(1+1)H2SO4,于(100±1)℃水浴中加热氧化30min,取下冷却至室温,用水稀释至100mL左右,加3滴邻啡罗啉指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至砖红色。另外准确吸取2份0.4mol/L的重铬酸钾溶液,每份5.00mL,各加5mL焦磷酸钠碱抽提液和15mLH2SO4,按同样操作进行氧化和滴定,测定空白值。
煤中游离腐殖酸的测定除用10g/LNaOH溶液代替焦磷酸钠碱液抽提液外,其他操作均同总腐殖酸测定。
按下式计算总腐殖酸或游离腐殖酸产率:
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式中:r(HAad)为煤样的总腐殖酸或游离腐殖酸产率,%;V为碱抽提液的总体积,mL;V1为测定时所取试液的体积,mL;V2为滴定时消耗的标准硫酸亚铁铵溶液的体积,mL;V0为空白滴定消耗的标准硫酸亚铁铵溶液的体积,mL;c为硫酸亚铁铵溶液的浓度,mol/L;3为1/4碳的摩尔质量的数值,单位用g/mol;Rc为腐殖酸的含碳比,褐煤和低变质程度烟煤为0.59,风化煤为0.62;m为煤样的质量,g。
取平行测定结果的平均值作为报告值,修约到小数点后2位。
73.14.5.2 残渣法
方法提要
用焦磷酸钠碱液或氢氧化钠溶液抽提煤样,用灰化方法测定煤样和碱抽提后的残留物中有机质,从有机质的差值求得总腐殖酸或游离腐殖酸产率。
装置
离心机转速0~4000r/min可调,离心杯容积为200mL。
恒温水浴锅8孔或8孔以上,控温精度±1℃。
干燥箱控温范围0~120℃,控温精度±1℃,可鼓风。
试剂
焦磷酸钠碱液抽提液和氢氧化钠抽提液配制同73.14.5.1容量法。
分析步骤
按73.14.5.1容量法所述用焦磷酸钠碱液抽提煤样。将冷却到室温的抽提液连同残渣全部转入200mL离心杯中,离心20min。上层溶液用倾泻法过滤,然后将残渣完全转移到预先在105~110℃下干燥到质量恒定的慢速定量滤纸上,用水洗涤至滤液呈中性。
将残渣连同滤纸转入已知质量的称量瓶中,放入干燥箱内,在105~110℃下干燥2h。取出称量瓶立即盖上盖,稍冷却,放入干燥器中冷却到室温后称量(精确至0.0001g)。再干燥直至恒量。
将干燥至质量恒定的残渣和滤纸移入已知质量的坩埚中,放入冷高温炉内。使炉门留15~20mm的缝隙,从室温逐渐升高温度使残渣缓慢灰化,最后在(815±10)℃下灼烧1h。取出坩埚,再放入干燥器中冷却到室温(约20min)后称量(精确至0.0001g)。
煤中游离腐殖酸的测定,除用10g/LNaOH溶液代替焦磷酸钠碱液抽提液外,其他操作均同总腐殖酸测定。
按下式计算总腐殖酸或游离腐殖酸产率:
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式中:r(HAad)为煤样的总腐殖酸或游离腐殖酸产率,%;m为分析煤样的质量,g;m1为残渣的质量,g;m2为残渣灰分的质量,g;Mad为空气干燥煤样的水分的质量分数;Aad为空气干燥煤样的空气干燥基灰分的质量分数。
73.14.5.3 称量法
方法提要
在室温下以焦磷酸钠碱液与事先除去沥青质(甲苯可溶萃取物)的煤样作用,再用热氢氧化钠溶液抽提煤样一次,用过量的无机酸沉淀腐殖酸,称量沉淀,求出总腐殖酸产率。
装置
萃取器分离沥青用。
干燥箱能控温在(90±5)℃,或红外干燥灯。
离心机最小转速210r/s,离心管容量至少100mL。
振荡机。
沸水浴。
试剂
甲苯沸腾范围110~111℃,甲苯易燃,有毒,勿吸入或沾在皮肤上。
盐酸。
氢氧化钠溶液(10g/L)。
焦磷酸钠碱液称取44.6gNa4P2O7·10H2O和4gNaOH溶于1000mL水中。
分析步骤
将10~15g分析煤样破碎过1mm筛并抽出沥青质。将抽提后的煤样空气干燥并研细到过0.2mm筛。按“工业分析”方法测定其水分、灰分。如沥青质含量低于3%,则可不除沥青质。
称取1g(按干燥无灰基计,精确至0.0001g)分析煤样(如预计腐殖酸产率低于20%,则称取双倍的试样量)。将煤样放入250mL锥形瓶A中,加100mL焦磷酸钠碱液,用振荡机振荡1h。以210r/s的速度将悬浮物离心15min,将溶液倾滤到另一锥形瓶B中。用100mLNaOH溶液洗涤不溶残留物两次,每洗一次离心一次,并将洗液转入锥形瓶B中。洗涤后的残煤转入锥形瓶A中,加100mLNaOH溶液并在沸水浴中加热2h。冷却至室温,将锥形瓶A中煤悬浮物以210r/s的速度离心15min,溶液倾滤到锥形瓶B中。用100mLNaOH溶液洗涤不溶残留物两次,每洗一次离心一次,并将洗液转入锥形瓶B中(腐殖酸的抽提应在7h完成)。
锥形瓶B中溶液滤入1000mL容量瓶中并用水稀释至刻度。吸取100mL滤液于250mL烧杯中,加60mL(5+95)HCl使腐殖酸沉淀。悬浮物离心,倾滤溶液,用水洗涤残留物。重复洗涤操作,直到腐殖酸开始胶溶(形成胶体)。于胶体溶液中加5mL(5+95)HCl将腐殖酸再沉淀一次。沉淀和溶液经预先在(90±5)℃的干燥箱中干燥至恒量的中速定量滤纸过滤分离。滤纸转移到预先在(90±5)℃的干燥箱中干燥至恒量的称量瓶中,在(90±5)℃的干燥箱中干燥1h。从干燥箱中取出称量瓶,放入干燥器中冷却到室温后称量(精确至0.0001g)。再干燥、称量直至恒量。
游离腐殖酸的测定用氢氧化钠溶液一次抽提,其他操作同总腐殖酸的测定。
按下式将总腐殖酸或游离腐殖酸质量分数(%)计算成干燥无灰无沥青质基r(HAdabf)产率:
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式中:r(HAdabf)为干燥无灰无沥青质基总腐殖酸或游离腐殖酸产率,%;m1为干燥腐殖酸质量,g;m2为腐殖酸灰渣质量,g;V为碱溶液总体积,mL;V1为用于沉淀的碱溶液体积,mL;m为所取的煤样(干燥无沥青质基)质量,g。
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式中:mz为分析所取的无沥青质煤样质量,g;Mbf为无沥青质煤样水分的质量分数;Abf为无沥青质煤样灰分的质量分数。
测定结果修约到一位小数。
73.14.5.4 光度法
方法提要
用焦磷酸钠碱液或氢氧化钠溶液从煤样中抽提腐殖酸,测定碱抽提液的吸光度。用标准腐殖酸碱溶液系列绘制校准曲线。根据待测煤样抽提液的吸光度,从校准曲线上查出腐殖酸量,计算腐殖酸产率。
制备标准腐殖酸碱溶液的煤样必须与待测煤样属于同一矿井,因为它们的腐殖酸的结构相同。因此,本法只适用于褐煤而不适用于风化烟煤,因为同一矿区的烟煤,风化程度不同,生成的次生腐殖酸的结构也可能有很大的差别。
仪器
分光光度计。
试剂
焦磷酸钠碱抽提液、氢氧化钠抽提液的配制方法同73.14.5.1容量法。
腐殖酸标准溶液选择一个变质程度与待测煤样相似的煤样,按73.14.5.1容量法测定其总(或游离)腐殖酸产率。然后取一定量的抽提液用焦磷酸钠碱抽提液(或氢氧化钠抽提液)稀释至腐殖酸浓度为0.1~0.2mg/mL,该溶液即为腐殖酸标准溶液。
分析步骤
煤样溶液的制备。称取一定量的煤样,按73.14.5.1容量法用焦磷酸钠碱抽提液或氢氧化钠抽提液进行抽提。抽提物转入体积为V1容量瓶中,用相应的抽提液稀释至刻度,摇匀。用中速定量滤纸干过滤,制成煤样溶液。
腐殖酸的测定有目视比色法和光度法两种:
a.目视比色法。吸取不同量的腐殖酸标准溶液,分别注入25mL或50mL比色管中,用适量的相应抽提液稀释至刻度,摇匀。根据待测煤样的腐殖酸估计产率,取5.0mL或10.0mL煤样溶液注入与标准系列容量相同的比色管中,用相应的抽提液稀释至刻度并摇匀。然后与标准系列进行对比,找出与待测煤样溶液色度最相近的标准溶液。按下式计算腐殖酸产率:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:r(HAad)为分析煤样总(或游离)腐殖酸产率,%;m1为与煤样溶液色度相近的标准溶液的腐殖酸含量,mg;m为分析煤样的质量,g;V为待测煤样溶液总体积,mL;V1为分取的待测溶液体积,mL。
b.光度法。吸取1.00mL、3.00mL、5.00mL、…腐殖酸标准溶液,分别注入100mL容量瓶中,用相应的抽提液稀释至刻度并摇匀,用1cm比色皿,于波长420nm处测定各溶液的吸光度,绘制校准曲线。
吸取5.00mL待测煤样溶液,注入100mL容量瓶中,用相应的抽提液稀释至刻度并摇匀,与校准曲线同样测定溶液的吸光度。
腐殖酸产率的计算见式(73.116)。
E. 腐殖酸钠中黄腐酸含量的检测方法
最好用重量法测定。将先按HG/T3278-1987《腐植酸钠》中的残渣法测定总腐植酸含量,再用重量法测定出[棕+黑腐酸]的含量。用总腐植酸-[棕+黄腐酸]就等于黄腐酸含量。