土壤pH测定的影响因素分析

土壤pH测定的影响因素分析

李珊珊

大庆石油管理局环境监测中心站  163000

摘 要：土壤pH值是衡量土壤酸碱程度的指标，它揭示了土壤的基本化学性质。pH值是一个介于0到14之间的数字，其中7表示中性。低于7的值表示土壤酸性，而高于7的值则表示土壤碱性。这个指标的重要性在于，它能够反映出土壤中微生物活动、养分释放和植物生长的关键信息。在我国，土壤pH值在土壤分类、利用、管理和改良方面具有重要参考价值。基于此，本文就对土壤pH测定的影响因素进行了详细概述。

关键词：土壤pH；影响因素；测定原理

土壤pH值与许多理化分析项目的分析方法和分析结果密切相关。例如，土壤中养分的可利用性受到pH值的影响。在酸性土壤中，铁、铝等微量元素易于被植物吸收，而钙、镁等碱土金属则不易被植物吸收。相反，在碱性土壤中，情况正好相反。因此，在进行土壤养分分析时，必须考虑pH值的影响。

一、测定原理分析

电位法是一种广泛应用于测定土壤悬液pH值的方法。这种方法具有精度高、操作简便等优点，深受科研人员和工程师的喜爱。在电位法中，我们通常采用通用pH玻璃电极作为指示电极，汞电极作为参比电极。这两种电极插入待测土壤悬液中，构成一个电池反应。这个反应会产生的电位差，是我们测定pH值的关键。电位差的大小与待测液中H+离子的活度或其负对数pH有关。H+离子是酸性溶液的主要成分，其活度越高，溶液的酸性越强。反之，H+离子活度越低，溶液的酸性就越弱。通过测量这个电位差，我们可以间接得到待测液的pH值。为了测量这个电位差，我们一般使用酸度计。酸度计可以准确地测量电位计的电动势，从而间接得到pH值。电位法是一种十分实用的土壤悬液pH值测定方法。通过使用通用pH玻璃电极和汞电极，构成电池反应，测量电位差，再通过酸度计进行电位-pH转换，我们就可以得到待测液的pH值。这种方法在环保、农业、工业等领域都有着广泛的应用。

二、土壤pH测定的影响因素分析

（一）土水比的影响

首先，我们需要明确的是，土壤悬液的浓度越稀，所加的水分越多，这就会导致测得的pH值越高。这是因为水分子的加入会改变土壤悬液中的离子浓度，从而影响其pH值。其次，我们来探讨土壤稀释效应。大部分土壤从脱粘点稀释到土水比1:10时，pH值约增高0.3-0.7单位。这一现象尤其在酸性土壤中表现得更为明显，稀释效应较大。这是因为酸性土壤中的氢离子浓度较高，一旦稀释，离子浓度下降，pH值就会相应升高。土壤悬液的稀释会导致pH值的升高，这主要有两方面的原因。一是随着水分量的增加，土壤中的粘粒浓度降低，导致吸附性氢离子与电极表面接触机会减少。吸附性氢离子是土壤中氢离子的主要来源，其浓度的减少自然会降低土壤悬液的酸度，从而提高pH值。二是电解质的稀释效应，使阳离子更多溶解在溶液中。电解质是土壤悬液中的重要成分，其稀释会使溶液中的阳离子浓度下降，从而使溶液的pH值升高。在测定土壤悬液的pH值时，还需要注意一点，那就是为了能够相互比较，土水比应该加以固定。这是因为不同的土水比会对土壤悬液的pH值产生影响，如果土水比不稳定，那么测定结果的准确性就会受到质疑。

（二）测定条件的影响

在易沉降的土壤中，玻璃电极的插入位置对测得的pH值有着显著的影响。一般来说，当玻璃电极从上部的平衡清液移动到下部的泥糊时，pH值的读数会降低0.1至0.3个pH单位。这个范围一般在pH5.5至pH6.3之间。这种差异的程度随着胶体所带电荷的增多而加剧。也就是说，如果胶体带的电荷越多，玻璃电极在不同位置的pH值读数差异就越明显。这种差异的出现可能是由于悬液中对玻璃电极反应的H+离子较平衡清液为多所致。也就是说，悬液中的H+离子浓度较高，导致玻璃电极的反应更为明显，从而使得pH值读数降低。另一种可能的原因是玻璃电极在清液中的电位没有达到平衡。电位不平衡会导致pH值的读数偏差。在测定土壤pH值的过程中，搅动悬液也会对读数产生影响。这是因为搅动会对液接电位产生显著的影响，从而使得pH值的测定结果发生变化。值得注意的是，这种影响程度的数值与盐桥顶端的孔状物质的种类及孔隙度有关。也就是说，不同的孔状物质和孔隙度会对玻璃电极的插入位置和pH值读数产生不同的影响。因此，在进行土壤pH值测定时，我们需要考虑到这些因素，以确保测得的pH值能够更准确地反映土壤的真实情况。同时，我们也需要进一步研究这些影响因素，以提高土壤pH值测定的准确性。

（三）杂质的影响

首先，关于土壤的选择，质地轻的砂质土和缓冲性弱的土壤（如红壤土）在制备悬液时应避免使用。这是因为这些土壤中含有较高的杂质，可能会导致土壤的pH值发生变化。此外，如果使用劣质的玻璃容器和蒸馏水，也会增加杂质进入土壤的可能性。因此，在实验过程中，我们应该选择高质量的玻璃容器和纯净的蒸馏水，以降低杂质对土壤pH值的影响。其次，对于碱性土和中性土，我们需要保证使用的蒸馏水中不含二氧化碳。这是因为二氧化碳会影响土壤的pH值，从而影响到实验结果的准确性。因此，在制备悬液时，应确保蒸馏水的纯净度，避免二氧化碳的溶解。最后，在放置过程中，要防止蒸馏水吸收大气中的二氧化碳。这是因为大气中的二氧化碳会溶解在蒸馏水中，使土壤的pH值发生变化。

（四）液接电位的影响

电位法是测定土壤悬液pH值的一种常用方法。然而，这种方法测得的pH值实际上包含了H+活度和液接电位两部分。液接电位是由于溶液与电极之间的电荷分布不均匀而产生的电位差，它会对测量结果产生影响。对于负电胶体，液接电位的符号会使土壤的pH值较实际值低。这是因为液接电位中的负电荷会抵消土壤悬液中的H+离子，从而降低测得的pH值。液接电位的影响程度随土壤浓度的增加而增加。这是因为土壤浓度越高，其中的胶体颗粒数量越多，电荷分布不均匀现象越明显，从而导致液接电位的影响越大。液接电位的影响与固相的电荷符号和数量、电解质浓度以及胶体上吸附的离子种类有关。例如，当胶体上吸附二价和三价离子时，液接电位的数值比吸附一价离子时小。这是因为二价和三价离子的电荷量较大，对胶体颗粒的电荷分布影响较大，从而使得液接电位较小。

结语

总之，土壤pH值是一个非常重要的土壤性质指标，它在土壤分类、利用、管理和改良等方面具有重要的参考价值。了解土壤pH值，有助于我们更好地利用和管理土壤资源，提高农业生产效益，保护土壤环境，并为我国的粮食安全和农业可持续发展奠定基础。

参考文献

[1]张毕业.土壤pH测定影响因素分析[J].环境管理,2017,(02):89-90.

[2]刘翔光.土壤pH测定原理分析[J].环境发展,2020,(08):46-47.