易溶鹽實(shí)際操作(規(guī)范)課件

JTG

E40-2007

《土工

試

驗(yàn)

規(guī)

程

》

—

易

溶

鹽

檢

測

方

法2011.6.18一

、鹽漬土概念■

1、

鹽：

由金屬離子(包括銨離子)和酸根離子所

組成的化合物。按其在水中溶解度大小，鹽分為

易溶鹽(如氯化鈉NaCl

、

硫酸鈉Na?SO4

、

硫酸鎂

MgSO?)

、

中溶鹽(如硫酸鈣CaSO?)

、

難溶鹽

(如碳酸鈣CaCOa)。2、

鹽漬土：不同程度鹽堿化土的總稱。在公路工

程中，鹽漬土系指地表下1.0m內(nèi)易溶鹽含量平均

大于0.3%的土。3、

堿土：

土壤膠體吸附代換性鈉離子較多，或含有碳酸鈉、重碳酸鈉，

因而呈堿性反應(yīng)的土?！?/p>

4、

鹽漬化：

土壤中積聚鹽分的過程，亦稱鹽堿化?？?/p>

(土壤底層或地下水的鹽分隨毛管水上升到地表，水分蒸

發(fā)后，使鹽分積累在表層土壤中的過程。是指易溶性鹽分

在土壤表層積累的現(xiàn)象或過程，也稱鹽堿化。中國鹽漬土

或稱鹽堿土的分布范圍廣、面積大、類型多，主要發(fā)生在

公、

的。2中1國%鹽。漬)土面積約有20

多萬5、

次生鹽漬化：鹽漬土地區(qū)由于人為和自然因素

而引起土壤鹽漬化的過程。6、

鹽脹：含有硫酸鈉的鹽漬土，降溫時硫酸鈉吸

水結(jié)晶，體積增大，促使土體膨脹；溫度升高時，

硫酸鈉又脫水，體積變小，致土體疏松，這種隨溫度變化而發(fā)生體積變化，

引起地表松脹或公路

路基、路面變形的破壞，稱為鹽脹?！?/p>

、解溶和蝕搬：移地的表作或用

下在水鹽對漬巖土石地中區(qū)

溶溶性蝕物是質(zhì)水進(jìn)對行

土中可溶性鹽的溶解和搬移。二、

易溶鹽試驗(yàn)土壤中鹽分按照溶解度的大小分為：易溶鹽、中溶鹽、難溶鹽。土壤中易溶鹽的檢測步驟主要分成兩步：1、

用一定的水土比制備浸出液，

以提取鹽分。2、

測定浸出液中的鹽分。(

一

)

待測液的制備(T0152-1993)1.1

目的和適用范圍：本方法適用于各類土?！?/p>

1.2儀器設(shè)備■1.2.1

過濾設(shè)備：包括真空泵、平底瓷漏斗、抽濾瓶。面

1.2.2

離心機(jī)：轉(zhuǎn)速為4000r/min。1.2.3

天平：稱量200克，感量0.0001g。1.2.4廣口塑料瓶：1000毫升。1.2.5

往復(fù)式電動振蕩機(jī)。1.3

制備步驟1.3.1

稱取通過1mm

篩孔的烘干土樣

50~100

g(視土中含鹽量和分析項(xiàng)目而定),精確至0.01g,

放入干燥的1000

mL

廣口塑料瓶中(或1000

mL

三

角瓶內(nèi))。按土水比例1:5加入不含二氧化碳的蒸

餾水(即把蒸餾水煮沸10

min,

迅速冷卻),蓋好瓶

塞，在振蕩機(jī)上(或用手劇烈振蕩)3min,

立即進(jìn)

行過濾。1.3.2

采用抽氣過濾時，濾前須將濾紙剪成與平

底瓷漏底部同樣大小，并平放在漏斗底上，先加

少量蒸餾水抽濾，抽濾時要將土懸濁液搖勻后傾

入漏斗，使土粒在漏斗底上鋪成薄層，填塞濾紙孔隙，以阻止細(xì)土粒通過，在往漏斗內(nèi)傾入土懸

濁液前須先行打開抽氣設(shè)備，輕微抽氣，可避免

濾紙浮起，

以致濾液渾濁。漏斗上要蓋一表皿，

以防水汽蒸發(fā)。如發(fā)現(xiàn)濾液渾濁，須反復(fù)過濾至

澄清為止。1.3.3當(dāng)發(fā)現(xiàn)抽濾方式不能達(dá)到濾液澄清時，應(yīng)

用離心機(jī)分離，所得的透明濾液，即為水溶性鹽

的浸出液。1.3.

4水溶性鹽的浸出液，不能久放。pH、CO?2

、

HCO?-離子等項(xiàng)測定，應(yīng)立即進(jìn)行，其他離子的測

定最好都能在當(dāng)天做完。需要注意的問題：1、水土比：

1:5的水土比不能任意改變，否則結(jié)

果無法比對；■

2、水：必須使用無CO?的蒸餾水提取鹽分；■3、震蕩時間：不宜過長，3

min

立即過濾；□

4、浸出的待測液不能放置時間過長：制備好浸出

液后應(yīng)立即進(jìn)行測定，否則大氣中的CO2的侵入

或浸出液pH

的變化引起釋出CO?釋出而影響HCO3

、COa2

、Ca2+

、Mg2+

的測定。(

二)易溶鹽總量的測定(質(zhì)量法)(TO153-1993)2.1目的和適用范圍：本試驗(yàn)適用于各類土。2.2

儀器設(shè)備2.2.1

分析天平：稱量200

g,

感量0.0001

g;2.2.2水浴鍋：瓷蒸發(fā)皿；干燥器?！?.3

試劑2.3.1

1

5

%的H?O?

。(15ml

H?O?

加入85ml蒸

餾

水

)

2

.

3

.

22%的Na?CO?溶液：2

g無水Na?CO?溶于少量水中，稀釋至100

mL。2.4

試

驗(yàn)

步

驟2.4.1

用移液管吸取浸出液50mL或100mL

(視易溶鹽含量多少而定),注入已經(jīng)在105~110℃烘至

恒量(前后二次質(zhì)量之差不大于1mg)

的瓷蒸發(fā)皿中，

蓋上表皿，架空放在沸騰水浴上蒸干(若吸取溶液

太多時，可分次蒸干)。蒸干后殘?jiān)绯尸F(xiàn)黃褐色

時(有機(jī)質(zhì)所致),應(yīng)加入15%H,O?

1~3mL,繼續(xù)在

水浴鍋上蒸干，反復(fù)處理至黃褐色消失?！?.4.2

將蒸發(fā)皿放入105~110℃的烘箱中烘干

4~8h,

取出后放入干燥器中冷卻0.5h,稱量。再

重復(fù)烘干2~4h,

冷卻0.5h,

用分析天平稱量，反

復(fù)進(jìn)行至前后兩次質(zhì)量差值不大于0.0001g?！?/p>

2.5

結(jié)果整理2.5.1全鹽量按下式計算：全鹽量(%)=

(mz-m?)

×100/ms式中：mz—蒸發(fā)皿加蒸干殘?jiān)|(zhì)量，克；

m?—

蒸發(fā)皿質(zhì)量，克；ms—

相當(dāng)于50

mL或100毫mL

浸出液的

干土質(zhì)量，克。2.5.2易溶鹽總量試驗(yàn)記錄格式詳見規(guī)范。2.6

精密度和允許差全鹽量試驗(yàn)結(jié)果精度應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。四

注：1、殘?jiān)腥绻鸆aSO?·2H?O或MgSO?-7

H2O的含量較高時，105~110

℃不能除盡這些水合物中所含的結(jié)晶水，在稱量時較難達(dá)到“恒量”,遇此情況應(yīng)在180

℃烘干。但潮濕鹽土含

CaCl?-6H2O

和MgCl?-6H?O的量較高，這類化合物極易吸濕、水解，即使在180

℃干燥，也不能得到滿意結(jié)果，遇到這樣土樣，可在浸出液中先加入10

mL2%Na,CO

?

溶液，蒸干時即生成

NaCl、Na?SO4、CaCO?

、

MgCO?等沉液，再在180

℃烘干2h,

即可達(dá)

到“恒量”,加入的Na?C

O?量應(yīng)從鹽分總量中減去。2、

由于鹽分(特別是鎂鹽)在空氣中容易吸水，故在相同的

時間和條件下冷卻稱量。(三)碳酸根及碳酸氫根的測定(T0154-1993)3.1

目的和適用范圍：本方法適用于各類土?！?/p>

3.2

儀器設(shè)備■

3.2.1

酸式滴定管：

刻

度0.1mL。3.2.2移液管(大肚型):2

5

mL。3.2.3三角瓶：150mL

或200

mL。3.2.4分析天平：稱量200

g,感

量0.0001

g

。

■3.2.5量筒、容量瓶、電熱干燥箱等?！?.3

試劑

.密3.度110

3Hm?

O

準(zhǔn)定溶容液至：10

0取毫濃升硫去酸除CO?的蒸餾水中，按本規(guī)程3.4標(biāo)定。L,SL1/mL/l/8

gmo418.3.4

硫酸

標(biāo)

準(zhǔn)

溶

液

的

標(biāo)

定口稱取在

160℃~180

℃下烘

2~4

h

的無水Na?CO?3

份，每份約0.1g精確至0.0001g,

分別

放

入3

個

三

角

瓶

中

，

注

入

2

5mL

煮

沸

至

出

二

氧化碳的蒸餾

水

使

其

溶

解

，

加

入

甲

基

橙

指

示

劑

2

滴，Ⅲ3.3.2

.0.1%甲基橙指示劑：

100mL蒸

餾

水

中。3.3.30.5

%酚酞指示劑：0.50mL95%酒精中，再加50用配制好的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色突變?yōu)槌壬珵橹?。記下硫酸?biāo)準(zhǔn)的用量(mL)。

硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的

準(zhǔn)

確

濃

度

應(yīng)

按

照

式

計

算

，

精

確

至0.0001mol/L。

取三個計算結(jié)果的算術(shù)平均值作為

硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的確切濃度。0.1g

甲基橙溶于5克酚酞溶于mL蒸餾水。C=

V×0式中：C—1/2H?SO?溶液的濃度，mol/L;m—無水碳酸鈉的質(zhì)量，

g;V—

溶液的用量，

mL

;0.053

—1/2NaCO?

的摩爾質(zhì)量，g/mmol。M053N3.5試

驗(yàn)

步

驟3.5.1

用移液管吸取浸出液

25

mL,注入三角瓶

中，滴加

0.5%酚酞指示劑

2~3

滴，如試液不顯紅色，表示無

CO?2

存在。如試液顯紅色時，則表示有COa2

存在，即以H?S

O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，

隨滴隨搖，至紅色剛一消失即為終點(diǎn)，記錄消耗

H?SO?標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，精確至0.01mL(V?)。3.5.2在上述試液

中再加入0.1%甲基橙指示劑1~2滴，繼續(xù)用H?SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液由黃

色突變?yōu)槌燃t色為止，讀取第二次滴定消耗的H?SO?

標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，精確至0.01mL(V?)

?！?.5.3滴定后的試液，可供測定Cl

用?！?/p>

3.6

結(jié)果整理3.6.1

碳酸根和碳酸氫根含量按下列各式計算：口式中：

V?

一

滴定COa2-時消耗H?SO?標(biāo)準(zhǔn)體積mL;

Ve—滴定HCOa

時消耗H?SO?標(biāo)準(zhǔn)體積mL;

c—1/2

H?SO?標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，

mol/L;m—相當(dāng)于分析時所取浸出液體積的干土

質(zhì)量，

g;0.0300

—1/2

COa2

的摩爾質(zhì)量，

g/mmol;

0.0610—HCO?的摩爾質(zhì)量，

g/mmol。3.6.2碳酸根與碳酸氫根試驗(yàn)記錄格式詳見規(guī)范?！?/p>

3.7

精密度和允許差全鹽量試驗(yàn)結(jié)果精度應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。4.1

目的和適用范圍：本方法適用于各類土。4.2

儀器設(shè)備：酸式滴定管(25

mL)。4.3

試劑4.3.15%鉻酸鉀(K?CO4)5g溶于少量蒸餾水中，mL,貯在

棕

色

瓶

中

備

用。

.

2~0.1012

ol

L烘干3硝0

i

的標(biāo)分準(zhǔn)析溶純液A：g

O確a3稱3取97

,用蒸餾水溶解，倒入1L容量瓶中，用蒸餾水定容，

貯于棕色細(xì)口瓶中。4.3.30.02mol/L碳酸氫鈉(NaHC

Oa

)溶液：稱取1.7g

NaHCO?,

溶于純水中，稀釋至1L。g經(jīng)n銀m酸0m5.0314(四)氯根的測定--硝酸根滴定法(T0155-1993)逐滴加入1mol/L硝酸根AgNO?溶液至磚紅色沉淀不消失為止，放置一夜后過濾，濾液稀釋至100■□

□

■■■

4.

4

試驗(yàn)步驟■

4.4.1

在滴定碳酸根和碳酸氫根以后的溶液

中繼續(xù)

滴

定

Cl

。

首

先

在

此

溶

液

中

滴

入0.02mol/LNaHCO

。溶液幾滴，使溶液恢復(fù)黃色(PH

為7),然后再加入

5%鉻酸鉀指示

劑

0.5mL,

用硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至渾濁液由黃綠色突變成磚紅色，即為滴定終點(diǎn)。

(可用標(biāo)定硝酸銀溶液濃度時的終點(diǎn)顏色作

為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較)。記錄所用硝酸銀的毫升

數(shù)(V)。4.4.2

如果不利用測定C

O?2、HCO

?

的溶液時，可用移液管另取兩份新的土樣浸出液，每份25

mL,

放入三角瓶中，加入甲基橙指示劑，逐滴加入0.02mol/L

碳酸氫鈉(NaHC

O?

)溶液至試液變?yōu)榧?/p>

黃色，控制PH

為

7,

再

加

入

5%

K?CrO4

指示劑

5~6

滴。用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至生成磚紅

色沉淀，記錄AgNO?標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，若浸出液中

Cl

含量很高，可減少浸出液用量，另取1

份進(jìn)行

測定。式中：C—硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，

mol/L;V—

滴定用硝酸根溶液體積，mL;m—

相當(dāng)于分析時所取浸出液體積的干土質(zhì)量，g;

0.0355—氯根的摩爾質(zhì)量，g/mmol?！?/p>

4.5.2氯根試驗(yàn)記錄格式詳見規(guī)范?？?.6

精密度和允許差口氯根測定結(jié)果的精度應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定?！?.5結(jié)果整理4.5.1氯根含量按上式計算：注：口(1)K?CrO

?

指示劑的濃度對滴定結(jié)果有影響，溶液中

CrO4

2

離子濃度過大，會使終點(diǎn)提前出現(xiàn)，使滴定結(jié)果偏低；反之，

CrO-42

濃度太低，則終

點(diǎn)推遲出現(xiàn)而使結(jié)果偏高。

一般應(yīng)每5

mL

溶液加

K?CrO?

指示劑1滴?？?2)滴定過程中生成的

A

gCl

沉淀容易吸附

Cl,

使溶液中的Cl

濃度降低，

以致未到等當(dāng)點(diǎn)時即過早

產(chǎn)生磚紅色

AgCrO4沉淀，故滴定時須不斷劇烈搖

動，使被吸附的Cl

釋放出來。(五)鈣和鎂離子的測定-EDTA配位滴定法

(T0157-1993)■

5.1目的和適用范圍：本方法適用于各類土?！?.2儀器設(shè)備5.2.1移液管：(大肚型)25mL。5.2.2

三角瓶：

150

mL。5.2.3滴定管：(酸式)25m

L或50

mL,

準(zhǔn)確至0.1mL?！?/p>

5.2.4

試劑瓶。

■5.3

試劑5.3.10.01mol/LEDTA

標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制與濃度標(biāo)

定參見本規(guī)程。5.3.2氨緩沖溶液：配制見硫酸根的測定。5.3.3K-B指示劑、鉻黑T

指示劑，均參見本規(guī)程硫酸根的測定。

.4酸-鈣1-

：基0).

3g-

，劑C2[

4羥O基?N羥

-50gNaCl

(需經(jīng)烘焙)研細(xì)混勻，貯于棕色瓶中，放在干燥器中保存。5.3.52mol/LNaOH溶液：8.0gNaOH

溶于100

mL無二氧化碳水中?！?.4試驗(yàn)步驟5.4.1

Ca2++Mg2+合量的測定：用移液管吸取土樣

浸出液25mL

于150

mL

三角瓶中，加

pH10緩沖S2H12

-45.口溶液2

mL,

搖勻后加K-B

指示劑約0.1g,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由灑紅色突變?yōu)榧兯{(lán)色

為終點(diǎn)。

記

錄EDTA

溶液的用量(V?)(mL),

精確至0.01mL。

5.4.2

Ca2+的測定：用25

mL多液管另吸取土樣浸出液

25

mL于三角瓶中，加1比1HCl

1

滴，充分搖動，煮沸

1min超出二氧化碳，冷卻后，加2mol/L

NaOH

2mL,搖勻，放置1~2min,

使溶液pH值達(dá)12.0以上，加入鈣指示劑約0.1g,即以EDTA

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，接近終點(diǎn)時須逐滴加入，充分搖動，直至溶液由紅色突變?yōu)榧兯{(lán)色。記錄EDTA

溶液的用量V?

(mL),精確至0.01mL?！?/p>

5.5結(jié)

果

整

理5.5.1鈣和鎂離子含量按下列各式計算：式中：c—EDTA

標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，

mol/L;m—

相當(dāng)于分析時所取浸出液體體積

的干土質(zhì)量，

g;0.0200

—1/2鈣離子的摩爾質(zhì)量，g/mmol;0.0122

—1/2鎂離子的摩爾質(zhì)量，g/mmol;■

注

：□

1)土的提取液中，如含有Fe3+

、Al3+

、Mn2+

、Ti4+

及其他重金屬離子時，會影響滴定終點(diǎn)，可在酸性溶液中加1

比2的三乙醇銨2

mL

,

以消除其影響?！?/p>

2)測定Ca2+

或Ca2++Mg2+時，都必須嚴(yán)格控制溶

液的pH,所以在加入NaOH

或pH10

緩沖溶液后，

應(yīng)再用精密pH

試紙檢驗(yàn)，確認(rèn)pH

合格后再加入

指示劑進(jìn)行滴定，否則終點(diǎn)會不明顯。5.5.2鈣、鎂離子試驗(yàn)記錄詳見規(guī)范。5.6

精密度和允許差鈣離子和鎂離子測定結(jié)果的精度應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)

定

。(六)硫酸根的測定--EDTA間接配位滴定法

(TO159-1993)6.1

目的和適用范圍：本方法適用于各類土?！?/p>

6.2

儀器設(shè)備6.2.1分析天平：稱量200g,

感

量0.0001

g。6.2.2酸式滴定管：50mL,準(zhǔn)確至0.1mL。6.2.3三角瓶：150mL

或200mL。6.2.4移液管：(大肚型)25mL,50mL。6.3

試劑6.3.1

鋇鎂混合劑：2.44

gBaCl?·2H?O

(化學(xué)純)和2.04gMgCl?-6H?O

(

化學(xué)

純

)

溶

于

水，

稀

釋

至1L,此溶液中Ba2+和Mg2+的濃度各為0.01mol/L,

每mL

約可沉淀SO421mg。6.3.2

pH10

的氨緩沖液：67.5

gNH?CI

(化學(xué)純)溶

于

無CO?

水中，加入新開瓶的濃氨水(化學(xué)純，比重0.9

含NHg25%))570

mL,

用水稀釋至1L,貯

于

塑料瓶中，并注意防止吸收空氣中的二氧化碳。6.3.31比4

HCl溶

液：1份濃HCI(化學(xué)純)與4份水

混合。6.3.4

K-B

指示劑：0.5g

酸性鉻藍(lán)K

和0.1g

萘

酚綠B,與

100

g、1

05

℃烘過的NaCl-同研細(xì)磨勻，

越細(xì)越好，貯于棕色瓶中。6.3.5

鉻黑T指示劑：0.5g鉻

黑T與100

g

烘干的NaCI(三級)共研至及細(xì)，貯于棕色瓶中。6.3.60.01mol/L

EDTA

標(biāo)

準(zhǔn)

溶

液：先

將乙

二胺四乙酸二鈉(Na?

EDTA,Na?

H?C?oH

??O?

N?-2H2O,相對分

子質(zhì)量372.1

分析純)在80℃干燥約2h,

保存于干燥器中，將3.72gNa?

EDTA

,

溶于1L

水中，充分搖動，貯于塑料試制瓶中。EDTA二鈉鹽在水中溶解緩慢，在配制溶液

時須常搖動促溶，最好放置過夜后備用?！?/p>

6.4

EDTA溶液的標(biāo)定按下述方法進(jìn)行。6.4.1用分析天平稱取經(jīng)110

℃干燥的CaCO?

(優(yōu)級純或一級)約0.4g,

稱準(zhǔn)對0.0001g,

放在400

毫升燒杯內(nèi)，用少量蒸

餾水潤濕，慢慢加入1比1的鹽酸約10mL,

蓋上表皿，小心的加熱促溶，并驅(qū)盡

二氧化碳，冷卻后定量地轉(zhuǎn)移入500

mL

容

量瓶中用蒸餾水定容。6.4.2用移液管吸取本規(guī)程

6.4.1的溶液

25

mL于

250

mL三角瓶中，加

20

mLpH10

的氨緩沖溶液

和少許K-B指示劑(或絡(luò)黑T指示劑),用配好的EDTA

溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)綠色為終點(diǎn)，

同時做空白試驗(yàn)，按下式計算EDTA

溶液的濃度(mol/L)取三次標(biāo)定結(jié)果的平均值。式中：0.1001—CaCO3

的摩爾質(zhì)量，g/mmol;m

—每份滴定所用CaCO?

的質(zhì)量，

g;V—

標(biāo)定時所用EDTA

溶液的體積，

mL;V?—

空白標(biāo)定所用的EDTA

溶液的體積，

mL;■6.5

試驗(yàn)步驟6.5.1

用移液管吸取

25

mL水比

1比5的土樣浸

出液于

150

mL三角瓶中，加1比

4HCl

5

滴，加

熱至沸，趁熱用移液管緩緩地準(zhǔn)確加入過量25~100%的鋇鎂混合液(約5~20

mL)?？谧ⅲ豪^續(xù)微沸5

min,

然后放置2h以上。6.5.2加pH10

緩沖液

5

mL,

加鉻黑T指示劑少許

或K-B

指示劑約0.1g,搖勻，用EDTA

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴

定由酒紅色變成純藍(lán)色，如終點(diǎn)前顏色太淺，可

補(bǔ)加

一

些指示劑，記錄EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗體積

V?(mL)

。6.5.3空白標(biāo)定：

取25

mL

水，加入1比4

HCl5

滴，

鋇鎂混合液5

mL

或10

mL

(注意，其用量應(yīng)與上述

待測液相同),pH10

緩沖液

5

mL

和鉻黑

T指示劑

少許或K-B

指示劑約0.1g,

搖勻后用EDTA

標(biāo)

準(zhǔn)溶液滴定由灑紅色變?yōu)榧兯{(lán)色，記錄EDTA

溶液的

用量V?(mL)。6.5.4土樣浸出液中鈣鎂總量的測定：(如：Ca2+、

Mg2+已知，可免去此步);吸以與6.5.1

相同體積

的土樣浸出液(25

mL),放在150mL

三角瓶中，加

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