土工試驗易溶鹽測定中滴定分析法應(yīng)用細節(jié)分析

馬振凌

【摘 要】鹽是一種組合而成的化合物，其主要成分為酸根離子和金屬離子，按照鹽在水中的溶解度可以將其分為易溶鹽、中溶鹽和難溶鹽，如果土壤中所含易溶鹽超標(biāo)，就會出現(xiàn)土壤鹽漬化，因此，在土工試驗中測定易溶鹽的含量意義重大。易溶鹽測定常用的方法為滴定法，本文從土壤樣本的采集與制備、滴定分析法的應(yīng)用原理和滴定分析法的應(yīng)用細節(jié)三個方面對土工試驗易溶鹽測定中滴定分析法的應(yīng)用策略進行探究。

【關(guān)鍵詞】土工試驗；易溶鹽；滴定分析法；原理；細節(jié)

土壤易溶鹽指的是按照一定的水土比例，在特定的時間內(nèi)提取的土壤中所含的水溶性鹽分[1]。土壤的工程特性和水理性質(zhì)在很大程度上受易溶鹽含量的影響，因此，對土壤中的易溶鹽含量進行滴定分析，能夠?qū)ν寥赖母g性能進行充分了解，能夠?qū)ν寥赖墓こ烫匦赃M行充分了解，在維護工程施工安全、維護地質(zhì)環(huán)境健康、維護水文地質(zhì)健康等方面具有重要的意義。

一、 樣品的采集與制備

第一，樣品采集。使用滴定分析法在土工試驗中測定土壤易溶鹽含量對土壤結(jié)構(gòu)的完整性有很高的要求，因此，在樣品采集時要注意保護土壤顆粒的完整性，并且在采集樣品時要選擇有代表性的土壤，比如，從土粒結(jié)構(gòu)來說，盡量采集砂土，以便于進行易溶鹽分析。

第二，樣品制備。在樣品制備過程中要風(fēng)干采集來的樣品，風(fēng)干的方法為：選擇一間通風(fēng)干燥的房間，將土壤平鋪在房間中進行風(fēng)干，在風(fēng)干的過程中防止灰塵、氨氣等的污染；當(dāng)土壤處于半風(fēng)干狀態(tài)時，將其捏碎；風(fēng)干完成之后使用孔徑為2毫米的篩子對土壤進行篩選，并對篩選之后的土壤進行研磨，將樣品混勻，再繼續(xù)風(fēng)干，再繼續(xù)混勻。

二、 滴定分析法的應(yīng)用原理

滴定分析法別名容量分析法，假設(shè)一種濃度明確的溶液為A，被檢測溶液為B。滴定分析法的應(yīng)用原理就是將溶液A滴加到溶液B中，或者將溶液B滴加到溶液A中，兩種溶液達到一定的劑量就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)溶液A的使用劑量和濃度就能夠?qū)⑷芤築中被測物質(zhì)的含量計算出來。

三、 滴定分析法的應(yīng)用細節(jié)

（一） 浸出液提取細節(jié)分析

第一，水土比例分析。在土工試驗中，在提取土壤浸出液時，要根據(jù)不同鹽類在水中的溶解度合理控制水土比，一般情況下，水土比越小，中溶鹽和難溶鹽被浸出的可能性也就越小，但是水土比越小也就意味著試驗難度越大，因此，為了兼顧試驗過程和試驗結(jié)果，在土工試驗中，我們一般將水土比控制為1：5。

第二，浸出液的提取時間。有研究表明，在水土比例相同的情況下，不同的浸出時間，試驗結(jié)果也會不同。在土工試驗中，在水土作用2min時提取浸出液，能夠?qū)崿F(xiàn)易溶鹽中的碳酸鹽、氯化物和硫酸鹽等在水中的充分溶解。按照《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定，使用1：5的浸出液，浸提時間要控制為3min，以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

（二） 酸分布滴定測定碳酸根離子和碳酸氫根離子

第一，測定原理。使用堿金屬中的碳酸鹽和重碳酸鹽在水解作用下堿性強弱不同，使用酸分布滴定檢測，通過H2SO4的溶液使用量能夠較為準(zhǔn)確的計算出水土溶液中碳酸根離子和碳酸氫根離子的含量，其化學(xué)式如下[3]：

OH-+H+ HO CO32-+H+ HCO3-

第二，終點判斷。使用酚酞指示劑，其滴定終點的酸堿值為8.3，其顏色由紅變至無色；如果使用甲基橙指示劑，其滴定終點的酸堿值為4.4，其顏色由橙黃變至橙紅。

第三，滴定細節(jié)分析。（1）在滴定碳酸根離子時，在化學(xué)計量點位置其顏色為微紅色，如果出現(xiàn)無色，表明酸堿值較低，在這種情況下，在滴定的時候可以使用NaHCO3聯(lián)合酚酞指示劑進行終點對照，其中NaHCO3溶液的濃度與原有溶液的濃度近似。（2）在滴定檢測碳酸氫根離子的時候，經(jīng)常會受到溶液中過多二氧化碳的影響，使得終點變化不甚明顯。在這樣的情況下，可以做一組對照試驗，試驗使用溶劑為水+甲基橙指示劑，以對比變化。（3）在進行滴定檢測時要掌握好檢測時間，檢測時間安排在浸出液過濾之后，以免因空氣中CO2侵入使得結(jié)果產(chǎn)生誤差。

（三） CL-的硝酸銀滴定檢測

第一，測定原理。Ag2CLO和Ag2CrO4的溶解度存在差異，因此CL-的滴定測定可以使用AgNO3溶液聯(lián)合K2CrO4指示劑來完成，其化學(xué)反應(yīng)公式為：

CL-+Ag+=AgCl

如果Ag+過量，其與K2CrO4的反應(yīng)式為：2Ag+CrO42-=Ag2CrO4

第二，終點判斷。在CL-硝酸銀滴定檢測的過程中，首先會生成AgCL沉淀，待該沉淀生成完全后，過量的Ag+會轉(zhuǎn)化成Ag2CrO4，溶液的顏色變紅。

第三，滴定細節(jié)分析。（1）如果浸出液為黃色，其滴定結(jié)果會受到影響，為了應(yīng)對這種情況的發(fā)生，可以在滴定測定之前在浸出液中添加1～2ml的濃度為30%的H2O2，煮至沸騰，直到黃色消失，冷卻之后再進行測定。（2）在滴定的過程中，要控制K2CrO4的濃度，其濃度過高或者過低，都會使滴定結(jié)果出現(xiàn)偏差，一般情況下，其與測定溶液的濃度比為1滴/5ml。（3）在滴定的過程中要不斷的搖晃試管，對溶液變化進行細致的觀察，控制好滴定終點，在必要的情況下，還可以進行空白試驗校正，以保證滴定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（四） SO42-、Ca2+和Mg2+的EDTA絡(luò)合滴定測定

第一，測定原理。使用BaCl2使被測定溶液中的SO42-、Ca2+和Mg2+沉淀，再在酸堿值為10的環(huán)境下使用EDTA溶液聯(lián)合鉻黑T進行Ba2+的滴定測定，根據(jù)Ba2+的消耗量計算出SO42-、Ca2+和Mg2+的含量。

第二，終點判斷。在測試SO42-的時候，溶液從酒紅色轉(zhuǎn)變成亮藍色表明到達滴定終點；在測試Ca2+的時候，溶液從紅色轉(zhuǎn)變成淺藍色表明到達滴定終點；在測定Ca2+和Mg2+的共同含量時，溶液從紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱了{色表明到達滴定終點。

第三，滴定細節(jié)分析。（1）在測定SO42-時，鋇鎂溶液中Ba2+的濃度要適當(dāng)，其比例為1ml溶液沉淀1mlSO42-。在滴定中，使用鉻黑T在判定終點的時候經(jīng)常發(fā)生拖尾現(xiàn)象，可加入一定量的C2H5OH以改善終點變化。在滴定中，為了將BaSO4的溶解度影響降到最小，可在滴定前加入適量的C2H5OH或保溫放置2小時，或室溫放置4～6小時。（2）在測定Ca2+和Mg2+時，要將其酸堿值控制在10左右；在滴定中，如果溫度較低，反應(yīng)就較慢，因此，在臨近滴定終點時要放慢滴加速度，并進行震蕩，給溶液加溫，使其溫度到達30～40oC，以保證終點判定的準(zhǔn)確性。

結(jié)語：

土工試驗易溶鹽的成分不同，因此其判定方法也不同，碳酸根離子和碳酸氫根離子要進行酸分布滴定測定、CL-要進行硝酸銀滴定測定、SO42-、Ca2+和Mg2+要進行EDTA絡(luò)合滴定測定。在滴定的過程中要注意一些細節(jié)，比如滴定終點的判定、指示劑的濃度、測定溫度等，以保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻：

[1]章靜.關(guān)于土工試驗易溶鹽試驗的幾個問題[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，2015，（4）：305.

[2]謝泛舟.室內(nèi)土工試驗常見問題與試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的探討[J].四川建材，2010，（4）：114-116.

[3]劉莎.室內(nèi)土工試驗數(shù)據(jù)處理與分析方法探討[J].科學(xué)與財富，2015，（5）：230，276.