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原文传递利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法

专利名称：	利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法
摘要：	本发明提供了利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，将土壤发生酸碱缓冲反应的具体物质简化为表面羟基(≡SOH)构成于土壤表面，将土壤对酸碱的具体缓冲反应简化为表面羟基的质子化反应和去质子化反应，通过表面络合模型对表面羟基质子化过程吸附氢离子的容量进行定量，创新地从分子角度来评价土壤缓冲酸的能力，实现了将表面络合模型应用于土壤酸碱缓冲性能的评价中。利用本发明的评价方法，获得的结果稳定、可靠，在土壤化学分析领域具有良好的应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广东省生态环境技术研究所
发明人：	刘同旭;杨阳;王莹;李芳柏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910359757.2
公开号：	CN110057966A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	黄莹
分类号：	G01N31/16(2006.01);G;G01;G01N;G01N31
申请人地址：	510316 广东省广州市天河区天源路808号
主权项：	1.一种利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)平衡：将土壤样品置于离子强度溶液中进行平衡，得到反应体系Ⅰ； (2)酸滴定：向反应体系Ⅰ中滴加强酸标准溶液，保持搅拌，记录滴加的强酸标准溶液体积及反应体系pH，在pH＝3时停止滴定，得到反应体系Ⅱ； (3)碱滴定：向步骤(2)的反应体系Ⅱ滴加强碱标准溶液，保持搅拌，测定并记录所滴加的强碱标准溶液体积及反应体系pH，在pH＝11时停止滴定； (4)绘制Gran函数图：根据pH计算得到步骤(3)的反应体系H+物质的量和OH-物质的量作为纵坐标Y轴，将对应的强碱溶液滴定体积为横坐标X轴，绘制得到Gran函数图； (5)表面羟基氢离子吸附容量的计算：按如下计算公式计算得到表面羟基氢离子吸附容量Hs：其中，Hs的单位为cmol/kg，V1,V2为在Gran函数图中H+物质的量起点和OH-物质的量终点分别向X轴做切线，与X轴的两个交点，V1-V2表示将质子化的羟基完全去质子化所需加入强碱标准溶液的体积，单位为mL；Ctitrant为强碱标准溶液的浓度，单位为mol/L。 2.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：所述的土壤样品为碳酸钙含量低于1％(wt)的非石灰性土壤；步骤(1)中所述的离子强度溶液为中性盐溶液；步骤(2)中所述的强酸标准溶液为一元强酸标准溶液；步骤(3)中所述的强碱标准溶液为一元强碱标准溶液。 3.根据权利要求2所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：所述的中性盐为氯化钠；所述的一元强酸为盐酸、硝酸中的至少一种；所述的一元强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：所述的土壤样品为砖红壤、水稻土、红壤、黄棕壤、黑土。 5.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：步骤(1)～(3)在惰性气氛中进行；步骤(1)中所述的离子强度溶液为0.05M～0.1M的离子强度溶液；步骤(2)中所述的强酸标准溶液为0.08M～0.1M的强酸标准溶液；步骤(3)中所述的强碱标准溶液为0.08M～0.1M的强碱标准溶液。 6.根据权利要求5所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：所述的惰性气氛为氮气气氛；步骤(2)的滴加强酸标准溶液的滴速为3μL/20s～10μL/20s；步骤(3)的滴加强碱标准溶液的滴速为3μL/20s～10μL/20s。 7.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：步骤(2)的滴加强酸标准溶液的滴速为6μL/20s；步骤(3)的滴加强碱标准溶液的滴速为6μL/20s。 8.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的离子强度溶液为0.1M的氯化钠溶液；步骤(2)中所述的强酸标准溶液为0.1M盐酸溶液；步骤(3)中所述的强碱标准溶液0.1M氢氧化钠溶液。 9.根据权利要求1所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的土壤样品先进行如下预处理：自然风干后磨碎过0.15mm筛；步骤(1)中所述的平衡的时间为30min；步骤(2)或步骤(3)中所述的记录为自动记录。 10.权利要求1～9任一项所述的利用表面羟基氢离子吸附容量评价土壤酸缓冲性能的方法在土壤化学分析中的应用。
所属类别：	发明专利