第一篇 第一章土壤理化分析的基本知识 学习土壤理化分析,和学习其他课程一样,必须掌握有关的基本理论、基本知识 和基本操作技术。基本知识包括与土壤理化分析有关的数理化知识、分析实验室知识、 林业生产知识。这些基本知识必须在有关课程的学习中以及在生产实践和科学研究工 作中为断吸取和积累。本章只对土壤理化分析用的纯水、试剂、器皿等基本知识作 简要说明。定量分析教材中的内容一般不再重复 11土壤理化分析用纯水 L1纯水的制备 分析工作中需用的纯水用量很大必须注意节约用水、水质检查和正确保存勿使其 受器皿和空气等来源的污染,必要时装苏打-石灰管防止CO2的溶解沾污。 纯水的制备常用蒸馏法和离子交换法。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后制得。蒸馏法制得的蒸馏水,由于经过高温处理,不 易长霉;但蒸馏器皿多为铜制或锡制,因此蒸馏水中难免有痕量的这些金属离子存在 实验室自制时可用电热蒸馏水器,出水量有5、10、20或50L/等几种,使用尚称方 便,但耗电较多,出水速度较小。工厂和浴室利用废蒸汽所得的副产蒸馏水,质量较 差,必须先检查后才能使用 离子交换法可制得质量较高的纯水一一去离子水,一般是用自来水通过离子纯水器 令得,因未经高温灭菌,往往容易长霉。离子交换纯水器可以自己装置,各省市也有 制 品纯水器供应 水通过交换树脂获得的纯水称离子交换水或去离子水。离子交换树脂是一种不溶性 的高分子化合物。组成树脂的骨架部分具有网状结构,对酸碱及一般溶剂相当稳定 而骨架上又有能与溶液中阳离子或阴离子进行交换的活性基团。在树脂庞大的结构中 磺酸基(一SO3H+)或季铵基[-CH2N+(CH3)3OH,简作=NOH]等是活性基团, 其余的网状结构是树脂的骨架,可以用R表示。上述两种树脂的结构可简写为R-SO3H 和R=NOH。当水流通过装有离子交换树脂的交换器时,水中的杂质离子被离子交换树 脂所截留。这是因为离子交换基中的H或OH与水中的杂质离子(如Na+、Ca2+、Ch、 SO42)交换,交换下来的H和OH结合为HO,而杂质离子则被吸附在树脂上,以阳 离子Na和阴离子C为例,其化学反应式为: R--SO3H+ Na+R--SO3 Na +H+ R三NOH+一RN+OH3生 OH"+H 好本基 上述离子反应是可逆的,当H与OH的浓度增加到一定程度时,反应向相反方向 进行,这就是离子交换树脂再生的原理。在纯水制造中,通常采用强酸性阳离子交换 树脂(如国产732树脂)和强碱性阴离子树脂(如国产717树脂)。新的商品树脂一般 是中性盐型式的树脂(常制成R一SONa和R-NCl等型式),性质较稳定,便于贮存。 在使用之前必须进行净化和转型处理,使之转化为所需的H+与OH型和型树脂。 离子交换树脂的性能与活性基团和网状骨架、树脂的粒度和温度、pH等有关。① 活性基团越多,交换量越大。一般树脂的交换容量为3~6mol·kg,干树脂(离子型式)。 活性基团和种类不同,能交换的离子基团也不同。②网状骨架的网眼是由交联剂形成第一篇 第一章 土壤理化分析的基本知识 学习土壤理化分析，和学习其他课程一样，必须掌握有关的基本理论、基本知识 和基本操作技术。基本知识包括与土壤理化分析有关的数理化知识、分析实验室知识、 林业生产知识。这些基本知识必须在有关课程的学习中以及在生产实践和科学研究工 作中为断吸取和积累。本章只对土壤理化分析用的纯水、试剂、器皿等基本知识作一 简要说明。定量分析教材中的内容一般不再重复。 1.1 土壤理化分析用纯水 1.1.1 纯水的制备 分析工作中需用的纯水用量很大,必须注意节约用水、水质检查和正确保存,勿使其 受器皿和空气等来源的污染，必要时装苏打-石灰管防止 CO2 的溶解沾污。 纯水的制备常用蒸馏法和离子交换法。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后制得。蒸馏法制得的蒸馏水，由于经过高温处理，不 易长霉；但蒸馏器皿多为铜制或锡制，因此蒸馏水中难免有痕量的这些金属离子存在。 实验室自制时可用电热蒸馏水器，出水量有 5、10、20 或 50L/h 等几种，使用尚称方 便，但耗电较多，出水速度较小。工厂和浴室利用废蒸汽所得的副产蒸馏水，质量较 差，必须先检查后才能使用。 离子交换法可制得质量较高的纯水——去离子水，一般是用自来水通过离子纯水器 制得，因未经高温灭菌，往往容易长霉。离子交换纯水器可以自己装置，各省市也有 商品纯水器供应。 水通过交换树脂获得的纯水称离子交换水或去离子水。离子交换树脂是一种不溶性 的高分子化合物。组成树脂的骨架部分具有网状结构，对酸碱及一般溶剂相当稳定， 而骨架上又有能与溶液中阳离子或阴离子进行交换的活性基团。在树脂庞大的结构中， 磺酸基（—SO3 -H+）或季铵基[—CH2N+（CH3）3OH-，简作==N+OH- ]等是活性基团， 其余的网状结构是树脂的骨架，可以用 R 表示。上述两种树脂的结构可简写为 R—SO3H 和 R=NOH。当水流通过装有离子交换树脂的交换器时，水中的杂质离子被离子交换树 脂所截留。这是因为离子交换基中的 H+或 OH-与水中的杂质离子（如 Na+、Ca2+、Cl-、 SO4 2-）交换，交换下来的 H+和 OH-结合为 H2O，而杂质离子则被吸附在树脂上，以阳 离子 Na+和阴离子 Cl-为例，其化学反应式为： 上述离子反应是可逆的，当 H+与 OH-的浓度增加到一定程度时，反应向相反方向 进行，这就是离子交换树脂再生的原理。在纯水制造中，通常采用强酸性阳离子交换 树脂（如国产 732 树脂）和强碱性阴离子树脂（如国产 717 树脂）。新的商品树脂一般 是中性盐型式的树脂（常制成 R—SO3Na 和 R=NCl 等型式），性质较稳定，便于贮存。 在使用之前必须进行净化和转型处理，使之转化为所需的 H+与 OH-型和型树脂。 离子交换树脂的性能与活性基团和网状骨架、树脂的粒度和温度、pH 等有关。① 活性基团越多，交换量越大。一般树脂的交换容量为 3～6mol·kg-1 ,干树脂(离子型式)。 活性基团和种类不同，能交换的离子基团也不同。②网状骨架的网眼是由交联剂形成