Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-71-
CHƯƠNG 6
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU MÔI TRƯỜNG ĐẤT
BÀI 24: CHUẨN BỊ MẪU ĐẤT
1. Lấy mẫu phân tích
Chuẩn bò mẫu đất là khâu quan trọng trong phân tích đất. Mẫu lấy phải có tính đại
diện cao cho vùng nghiên cứu và phải được nghiền nhỏ đến độ mòn thích hợp tùy
thuộc vào yêu cầu phân tích.
Các tài liệu cần thu thập trước khi lấy mẫu đất bao gồm:
󽞘 Bản đồ đòa hình
󽞘 Các điều kiện đòa lý, cảnh quan, đòa hình, thủy văn
󽞘 Tài liệu đòa chất khu vực
󽞘 Tài liệu đòa chất thủy văn
󽞘 Tài liệu khí hậu
󽞘 Các công trình nghiên cứu đã thực hiện
󽞘 Các tài liệu kinh tế – xã hội
2. Xác đònh lượng nước có trong đất và hệ số khô kiệt k
Mẫu đất đem phân tích thường ở hai dạng:
Mẫu đất phơi khô trong không khí: Với đất này, lượng nước xác đònh chính là lượng
nước hút ẩm trong không khí của nó. Phần lớn các chỉ tiêu hóa học tổng số cũng
như dễ phân hủy được xác đònh trên đất hong khô trong không khí.
Mẫu đất tươi mới mang về: với loại mẫu này lượng nước xác đònh chính là độ ẩm
hiện tại của đất. Thông thường mẫu đất tươi dùng để phân tích các chỉ tiêu và thành
phần dễ biến đổi theo các điều kiện oxi hóa-khử như: Fe
2+
, NH
4+
, NO
3-
, H

2
S, thế
oxi hóa – khử hoặc hoạt động của các vi sinh vật đất.
2.1 Trình tự phân tích
Xác đònh lượng nước hút ẩm trong không khí của đất (W1)
- Sấy cốc sứ (hoặc hộp nhôm) ở 105
o
C đến khối lượng không đổi. Cho cốc vào bình
hút ẩm, cân chính xác khối lượng m
o
của cốc bằng cân phân tích.
- Cho vào cốc 10g đất đã hong khô trong không khí và đã qua rây 1mm. Cân khối
lượng cốc sấy và đất, ghi nhận khối lượng m
1
- Cho vào tủ sấy ở 105
o
C-110
o
C trong 2h rồi lấy ra cho vào bình hút ẩm để hạ nhiệt
tới nhiệt độ phòng. Cân xác đònh m
2
(cốc và đất sau khi nung)
Xác đònh lượng nước của mẫu tươi (W
2
)
- Mẫu đất lấy phải đựng trong hộp kín để tránh bay hơi.
- Sấy cốc sứ (hoặc hộp nhôm) ở 105
o
C đến khối lượng không đổi. Cho cốc vào bình
hút ẩm, cân chính xác khối lượng m

o
của cốc bằng cân phân tích.
- Cho vào cốc 10g mẫu đất trên, cân chính xác khối lượng cốc và đất tươi m
3
. Sấy
khô ở 105
o
C như trên rồi cân khối lượng cốc và đất khô m
4
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-72-
2.2 Tính kết quả
Độ ẩm tuyệt đối (%) = ((bằng khối lượng mẫu đất ban đầu đem phơi – khối lượng
mẫu đất đã sấy 105
o
C)/ khối lượng mẫu đất sau nung) x 100
Độ ẩm tương đối (%) = ((bằng khối lượng mẫu đất tươi – khối lượng mẫu đất đã sấy
105
o
C)/ khối lượng mẫu tươi) x 100
Hệ số khô kiệt k
k = khối lượng mẫu đất ban đầu/ khối lượng mẫu đất đã sấy 105
o
C = W
1
/W
2
Ví dụ: cân 10g một mẫu đất khô trong không khí, sấy ở 105
o
C-110

o
C tới khối lượng
không đổi thấy còn 9,5g đất kiệt nước. Xác đònh hệ số khô kiệt k, W
1
, W
2
?
Ta sẽ tính được W1=(0,5/9,5)x100 = 5,263(%), k = 10/9,5 =1,0526 suy ra
W2=5,263(%) / 1,0526 = 5(%)
BÀI 25: XÁC ĐỊNH TỈ TRỌNG, DUNG TRỌNG VÀ ĐỘ XỐP ĐẤT
1.Xác đònh tỉ trọng đất
1.1 Ý nghóa
Tỉ trọng đất là tỉ số trọng lượng (gam) một đơn vò thể tích đất khô (cm
3
) các
hạt sít vào nhau (đất không có khoảng hở) so với trọng lượng một khối nước cùng
thể tích.
Tỉ trọng phụ thuộc thành phần khoáng vật và hàm lượng chất hữu cơ trong
đất (đất càng nhiều mùn tỉ trọng càng bé). Tỉ trọng các loại đất thường ở phạm vi
2,3 – 2,8. Thí dụ: đất feralit trên núi có mùn ở Tam Đảo tỉ trọng 2,36 – 2,57. Đất
phù sa đê sông Hồng 2,65 – 2,66.
Tỉ trọng đất càng bé thì đất càng giàu chất hữu cơ. Từ tỉ trọng và dung trọng
có thể suy ra độ xốp đất.
Để xác đònh tỉ trọng, người ta dùng bình picnomet có thể tích 50 – 100ml. Nút
bình này có ống mao quản để đảm bảo cho thể tích ít thay đổi. Có nhiều kiểu bình
picnomet khác nhau. Nếu không có bình này thì thay tạm bằng bình nhỏ có cổ hẹp
và làm bằng loại thủy tinh bền có thể đun nấu được.
1.2 Dụng cụ
- 01 bình picnomet hoặc bình định mức
- 01 cân kỹ thuật

- 01 bếp điện
1.3. Trình tự phân tích
- Đổ nước cất đã đun sôi để nguội vào đầy bình picnomet đậy nút lại, lau sạch khô
bên ngoài rồi cân được P
1
gam.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-73-
- Đổ bớt ra một nửa nước trong bình, cân 10 gam đất (P
o
) đã qua rây 1mm đổ vào
bình picnomet, lắc đều rồi đun sôi 5 phút để loại không khí ra, để nguội.
- Dùng nước cất đã đun sôi để nguội đổ thêm vào cho đầy bình, đậy nút lại, lau
sạch khô bên ngoài rồi cân được trọng lượng P
2
gam.
- Tỉ trọng d của đất tính theo công thức sau :
21
PPP
tP
d
o
o
󽜮󽜬
󽞵
󽜾
Trong đó: t là hệ số tính sang trọng lượng đất khô tuyệt đối. Muốn biết t cần xác
đònh độ ẩm A của đất lúc phân tích:
100
100 A

t
󽜮
󽜾
2. Xác đònh dung trọng đất
2.1. Ý nghóa
Dung trọng là trọng lượng (gam) của một đơn vò thể tích đất ở trạng thái tự nhiên
khô kiệt (có cả khe hở).
Như vậy, dung trọng bao giờ cũng bé hơn tỉ trọng vì nó chẳng những phụ thuộc
thành phần khoáng vật và mùn mà còn phụ thuộc khe hở trong đất.
Dung trọng đất thường ở phạm vi 0,9 - 1,8. Tỉ lệ mùn càng cao hoặc độ xốp càng
lớn thì dung trọng càng bé.
Dung trọng các loại đất nước ta chênh lệch khá nhiều. Thí dụ ở các loại đất lúa
vùng đồng bằng phần lớn 1,3 – 1,5. Ở lớp đất mặt vùng đồi núi thường chung quanh
1 – 1,2 (thậâm chí ở lớp mặt đất đỏ bazan chỉ 0,9).
Từ dung trọng ta có thể tính được trọng lượng đất, tính lượng nước trong đất, tính độ
xốp đất, kiểm tra chất lượng các công trình thủy lợi. Ngoài ra, từ dung trọng có thể
nhận xét đất ở mức độ nhất đònh.
2.2 Dụng cụ
- 01 Ống trụ kim loại
2.3 Trình tự phân tích
Dùng ống trụ kim loại có thể tích 100cm
3
(có loại lớn hơn), đóng thẳng góc vào lớp
đất đònh nghiên cứu (nếu mặt đất thì phải vạt sạch cây cỏ). Phía trên ống này nên
chụp một dụng cụ để lúc đóng có thể giữ trạng thái tự nhiên đất không bò nén.
Dùng xẻng lấy từ từ toàn bộ ống trụ và đất lên.
Dùng con dao mỏng cắt phẳng đất hai đầu ống (nếu có rễ cây phải chú ý sao cho
khỏi hỏng đất).
Bỏ đất vào tủ sấy ở 105
o

C đến lúc trọng lượng không đổi (nếu không có điều kiện
sấy toàn bộ thì cân ngay trọng lượng đất lúc mới đào, lấy một ít xác đònh độ ẩm rồi
trừ ra).
Dung trọng D của đất được tính như sau :
V
M
D 󽜾'
Trong đó : M là trọng lượng đất khô (gam).
V là thể tích ống trụ kim loại (cm
3
).
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-74-
3. Độ xốp đất
Độ xốp đất là tỉ lệ phần trăm khe hở trong đất so với thể tích đất, thường ký hiệu
bằng chữ P%.
Độ xốp đất phụ thuộc thành phần cơ giới và kết cấu đất: ở đất cát khoảng 35 –
40%, ở đất sét 45 – 50%. Kết cấu đất càng tốt thì độ xốp càng lớn.
Tiêu chuẩn đánh giá độ xốp như sau :
P dưới 50% : đất chặt.
50 – 60% : trung bình.
60 – 70% : tơi xốp.
Trên 70% : đất lún.
Nói chung, ở nước ta các loại đất lúa vùng đồng bằng có độ xốp dưới 50%. Các loại
đất feralit vùng đồi núi có độ xốp 55 –60%. Thậm chí lớp mặt của đất đỏ bazan Phủ
Q, Nghệ Tónh có độ xốp 65 – 70%.
Từ tỉ trọng d và dung trọng D có thể tích độ xốp theo công thức:
1001% 󽞵
󽟸
󽟹

󽟷
󽟨
󽟩
󽟧
󽜮󽜾
d
D
P
BÀI 26: PHÂN TÍCH HẠT KẾT ĐẤT
1.Ý nghóa
Trong tự nhiên, hạt đất không phải ở trạng thái riêng rẽ, rời rạc, mà chúng
thường được kết gắn lại với nhau nhờ những lực: lực Vandecvan, lực liên kết hóa
học, lực nén cơ học, sự ngưng kết tủa keo… hình thành nên hạt kết của đất. Đất có
những hạt kết như vậy gọi là đất có kết cấu. Quá trình hình thành kết cấu đất gắn
liền với quá trình hình thành đất. Ở mỗi loại đất khác nhau, hay mỗi tầng của một
phẫu diện đất, đều có những loại hạt kết đặc trưng khác nhau về hình dạng, kích
thước, và đặc tính cơ bản.
Về hình dạng hạt kết trong đất tự nhiên ta thường gặp: dạng viên, dạng cột
và dạng phiến.
Về kích thước dựa vào đường kính cấp hạt phân chia ra:
Đường kính hạt kết 󽝧 (mm) > 10 tảng
󽝧 (mm) 10 – 0,5 hạt lớn
󽝧 (mm) 0,5 – 0,25 hạt nhỏ
󽝧 (mm) < 0,25 vi hạt kết.
Đặc tính cơ bản của hạt kết quan trọng nhất là độ bền vững của hạt kết về
mặt cơ giới, cũng như độ bền vững đối với nước, tiếp theo là độ hổng của hạt kết.
Độ bền vững hạt kết, đặc biệt là độ bền vững trong nước có ý nghóa hết sức
quan trọng, nó làm cho đất không bò phân tán, chống lại quá trình rửa trôi, nhất là ở
những vùng đất dốc. Nó đảm bảo cho hạt kết tồn tại trong thời gian lâu dài, không
bò phá hủy bởi công cụ làm đất, cũng như dưới tác động của nước mưa hoặc nước

tưới.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-75-
Hạt kết có độ hổng lớn, giúp cho đất khắc phục được tình trạng mâu thuẫn
giữa chế độ nước và chế độ không khí, việc cung cấp thức ăn cho cây trồng có
nhiều thuận lợi.
Qua nghiên cứu đất, những nhà thổ nhưỡng đi đến nhận xét: đối với sản xuất
nông nghiệp đất có kết cấu viên kích thước hạt kết từ 1–5mm là tốt nhất. Nhưng đối
với những đất luôn luôn ở trạng thái bão hòa nước kích thước hạt kết gần 10mm là
tốt, còn ở những vùng khô hạn kích thước khoảng 2mm. Những hạt kết kích thước từ
0,25 – 0,05 mm có ảnh hưởng nhiều đến độ phì đất, kích thước hạt 0,05 – 0,01 mm
tăng độ trữ ẩm cho đất. Nhưng đối với những hạt kết kích thước từ 0,01 – 0,005 mm
lại có tác dụng không tốt, cản trở tính dẫn nước, tính thông khí của đất, làm cho
nước dễ bò bốc hơi.
Các nhà thổ nhưỡng đã coi kết cấu đất như là cơ quan điều tiết nước và chất
dinh dưỡng đối với cây trồng.
Vì vậy, việc xác đònh thành phần hạt kết và độ bền vững của chúng trong
nước có ý nghóa rất lớn, giúp cho những nhà làm công tác nông nghiệp đánh giá độ
phì nhiêu của đất một cách toàn diện hơn.
Có nhiều phương pháp xác đònh thành phần và độ bền vững hạt kết, nhưng
hiện nay phương pháp Savinốp được áp dụng phổ biến hơn cả.
2.Phân tích kết cấu đất theo phương pháp savinốp(Phương pháp rây khô)
2.1. Nguyên tắc
Đất cần phân tích kết cấu được rây qua bộ rây có đường kính lỗ rây khác
nhau. Sau đó cân trọng lượng cấp hạt nằm trên rây, rồi tính ra tỉ lệ phần trăm so với
trọng lượng đất khô tuyệt đối.
2.2. Trình tự phân tích
Trên diện tích đất cần nghiên cứu, tiến hành lấy mẫu hỗn hợp (nếu chỉ
nghiên cứu lớp đất canh tác) hoặc mẫu riêng biệt (nghiên cứu các tầng phát sinh
của phẫu diện đất), trọng lượng mẫu phải đảm bảo từ 1kg – 2kg.

Mẫu đất lấy ngoài đồng phải đảm bảo được trạng thái tự nhiên, tránh làm vỡ
thành những hạt đất nhỏ, quá trình xử lý phải hết sức nhẹ nhàng. Sau khi đất được
hong khô trong không khí bình thường (không phơi ngoài nắng), nhặt sạch rễ cây,
cành lá, sỏi đá v.v… Những cục đất to được bẻ nhỏ thành những viên có đường kính
từ 1cm – 2cm. Không bóp đất hoặc giã đất, mà chỉ dùng tay bẻ, để hạt đất vỡ theo
đường kính liên kết tự nhiên.
Dùng que thủy tinh chia đất ra làm 4 phần bằng nhau. Lấy riêng ra một phần
đem cân. Rồi cho qua bộ rây có đường kính lỗ từ 10; 5; 3; 2; 1; 0,5 và 0,25mm. Tiến
hành rây từ từ từng mẻ một, mỗi mẻ khoảng 100 gam. Quá trình rây không lắc
mạnh, mà để nghiêng trên tờ giấy thành góc nhọn, lấy tay xoa nhẹ trên mặt rây,
đến khi hạt đất không rơi xuống nữa. Tiếp tục rây trên rây có kích thước nhỏ hơn,
làm lại từ 5 – 15 lần. Hạt kết nằm lại trên rây được đổ vào chén sứ hoặc giấy cân
đã biết trọng lượng. Cho mẻ đất khác lên rây và tiến hành như trên cho đến khi hết
đất.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-76-
Tất cả hạt kết còn lại trên mỗi rây được đem cân trên cân kỹ thuật và tính ra
tỉ lệ phần trăm theo trọng lượng mẫu phân tích.
2.3. Tính kết quả
% hạt kết =
K
C
M
󽞵
󽞵100
M : trọng lượng đất nằm trên rây (tính bằng gam).
100 : tính theo phần trăm.
K : hệ số quy về đất khô kiệt.
C : trọng lượng đất đem phân tích (tính bằng gam).
3.Phân tích hạt kết bền trong nước (Phương pháp rây ướt)

3.1. Nguyên tắc
Khác với phương pháp rây khô, đất cần phân tích đưa vào bộ rây được tiến
hành rây trong nước. Những hạt kết có độ bền vững kém sẽ bò phá vỡ thành những
hạt nhỏ hơn. Đất còn lại trên cấp rây, được sấy khô, cân trên cân phân tích, tính ra
tỉ lệ phần trăm.
3.2. Trình tự phân tích
Từ những hạt kết đã tiến hành rây khô ở trên, lấy mẫu trung bình trọng lượng
khoảng 50 gam. Trừ cấp hạt kết qua rây 0,25mm. Đem cân trên cân kỹ thuật, khối
lượng bằng ½ trọng lượng tính theo phần trăm của cấp hạt đã rây khô ở trên.
Thí dụ: Khi rây khô những hạt kết 10 – 7mm chiếm 20% thì cân lấy 10 gam.
Các cấp hạt kết khác cũng làm như vậy, trộn tất cả các mẫu trung bình lại được
mẫu hỗn hợp có trọng lượng 50 gam.
Mẫu trung bình được đổ vào ống trụ rộng miệng, có đường kính 7cm, cao
45cm, chứa 2/3 nước. Rồi từ từ đổ thêm nước đến miệng ống trụ, để yên trong 10
phút: mục đích để không khí tách ra khỏi hạt đất. Muốn lùa không khí ra khỏi hạt
đất một cách nhanh chóng, cứ sau 5 phút đậy miệng ống trụ bằng miếng cao su, rồi
nghiêng ống trụ đi một góc 90
o
, rồi đặt ống trụ trở về vò trí cũ. Được 10 phút đậy
ống trụ lại, lật ngược đáy lên, giữ ở vò trí đó vài giây để cho đất rơi xuống, sau đó
để ống trụ về vò trí thăng bằng, lặp đi lặp lại 10 lần, lần cuối cùng lật ngược ống trụ
lên để đất tập trung miệng ống trụ. Nhúng ống trụ vào bộ rây để trong thùng nước,
rây có đường kính 20cm, thành cao 3cm. Xếp theo thứ tự đường kính lỗ rây: 3; 2; 1;
0,5 và 0,25mm. Nước trong thùng phải cao hơn thành của rây trên cung độ 6cm. Mở
miệng ống trụ cho đất trào ra, đất sẽ rơi vào rây trên cùng, từ từ nâng ống trụ lên,
không để cho không khí chui vào; tiến hành trong một phút.
Tiến hành rây đất trong nước, bằng cách nhấc rây lên một cách từ từ và hạ
xuống thật nhanh, làm như vậy 10 lần. Sau đó lấy 2 rây trên cùng ra, cho đất vào
bát sứ, 3 rây còn lại có lỗ nhỏ hơn tiến hành rây trong nước 5 lần nữa. Những hạt
kết còn lại trên rây được rửa sạch (từng rây một) cho vào chén sứ. Sau đó đặt trên

nồi chưng cách thủy đến khi khô, sấy ở 105
o
C, cho đến khi trọng lượng không đổi,
cân trên cân kỹ thuật.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-77-
3.3. Tính toán kết quả
Trọng lượng đất khô kiệt tìm được ở mỗi cấp rây, đem nhân với 2 thì có hàm lượng
hạt kết bền trong nước biểu thò bằng phần trăm (sở dó nhân với 2 vì khi lấy mẫu
phân tích chỉ lấy 50 gam).
Trọng lượng hạt kết < 0,25mm bằng 50 gam trừ đi tổng số lượng những hạt kết >
0,25mm.
4. Chú ý
Khi phân tích cấp hạt kết bằng phương pháp rây khô, không để cả bộ rây, rây
đất cùng một lúc, vì như vậy phải lắc mạnh, đất mới lọt xuống các rây ở phía dưới,
do lắc mạnh một số hạt sẽ bò vỡ vụn, tạo nên những hạt kết nhân tạo.
Rây cả bộ rây cùng một lúc, không quan sát được những rây ở phía dưới khi nào đất
ở trên rây đã ổn đònh.
Lượng đất mỗi lần rây không vượt quá 200 gam.
Khi phân tích độ bền hạt kết trong nước bằng phương pháp rây ướt cần phải
chú ý:
- Đổ đất trong ống trụ vào bộ rây nhúng trong thùng nước phải thao tác hết
sức nhẹ nhàng để cho đất nước trong ống trụ từ từ chảy ra, rơi trên mặt rây. Không
để đất nước rơi xuống quá mạnh sẽ phá hủy thêm một số hạt kết nữa.
- Khi tiến hành rây trong nước phải chú ý: không khi nào được nhấc rây trên
cùng lên khỏi mặt nước, làm như vậy các hạt kết nằm ở rây trên cùng sẽ chòu lực
tác động khác với những rây ở phía dưới.
Những thao tác ở 2 phương pháp rây khô và rây ướt phải đảm bảo thật đồng
đều đối với tất cả các mẫu đất phân tích.
Bảng 1: Biểu mẫu ghi kết quả phân tích (tính theo % trọng lượng đất khô kiệt)

Tên
đất
Tầng đất
(cm)
Đường kính cấp hạt (mm)
10–7
7–5
5–3
3–2
1– 0,5
0,5 – 0,25
< 0,25
Khô
Khô
Khô
ướt
khô
ướt
khô
ướt
khô
ướt
khô
ướt
Bảng 2: Tiêu chuẩn đánh giá kết cấu đất
Tổng số cấp hạt kết 0,25 – 10mm theo %
Mức độ đánh giá
Rây khô
Rây ướt
80

80 – 60
60 – 40
40 – 20
20
70
70 – 55
55 – 40
40 – 20
20
Tốt
Khá
Trung bình
Kém
Xấu
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-78-
BÀI 27: ĐỘ CHUA CỦA ĐẤT
A-ĐỘ CHUA THỦY PHÂN - (Phương pháp Kapen)
1. Giới thiệu chung
1.1 Ý nghóa.
Khi phân tích độ chua thủy phân ta biết được tổng số độ chua tiềm tàng trong đất.
Tính lượng vôi cân bón cho đất. Tính dung tích hấp phụ thep công thức T = S ÷ H
hoặc tính độ no kiềm theo công thức:
(Trong đó S là tổng số cation kiềm trao đổi, H là độ chua thủy phân)
1.2. Nguyên tắc phương pháp Kapen.
Nếu dùng muối trung tính nhu KCl, NaCl tác động với đất chỉ chuyển được một số
ion H
+
và Al
3+

vàp dung dòch. Những ion H
+
và Al
3+
bám chặt ở keo đất cần dung
muối của một axit yếu và bazơ mạnh như batri axetic. Muối này thủy phân sẽ có
tính hơi kiềm (pH 8,2 – 8,5).
3 2 3
NaCH COO+H O=HCH COO+NaOH
(1)
CH
3
COOH hầu như không phân ly ra ion; NaOH phân ly hoàn toàn thành Na
+
và
OH
-
. Đó là điều kiện để Na
+
có thể đẩy tất cả ion H
++
và Al
3+
trên keo đất vào dung
dòch.
(2)
Qua phản ứng 1 và 2 ta thấy sau khi tác động với CH
3
COONa rồi lọc thì dòch lọc
chứa CH

3
COOH. Số phân tử natri axetic bò thủy phân là cation Na
+
cần dùng để
đẩy H
+
và Al
3+
. Vì thế số phân tử axit acetic sinh ra bằng số phân tử natri axetic đã
thủy phân (tức bằng ion H
+
và Al
3+
). Nếu dùng dung dòch tiêu chuẩn NaOH chuẩn
độ CH
3
COOH và H
+
có trong dòch lọc đất ta sẽ tìm được đô chua thủy phân.
2. Dụng cụ hoá chất
2.1. Dụng cụ
- Buret 25 ml
- Erlen 250 ml
- Becher 250 ml
- Pipet 10 ml
2.2. Hoá chất
a. Dung dòch CH
3
COONa 1N: Cân 136 gam hòa tan trong một ít nước cất rồi pha
loãng ra 1 lít, pH dung dòch này cân ở khoảng 8,2( lấy một ít vào ống nghiêng

nhỏ 1 giọt phenolphtalein nếu có màu hồng nhạt là được, nếu không phải dùng
dung dòch loãng NaOH điều chỉnh từ từ)
b. Chỉ thò phenolphtalein 0.1%
S
V% = x100
S+H
󽝜 󽝞 󽝜 󽝞
+ +
3+
2H 5Na
3 2
Al
K,D +5NaOH K,D +Al(OH) +2H O󽞄
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-79-
c. Dung dòch NaOH 0,05N .
3. Thực hành
3.1. Cách tiến hành
- Cân 40 gam đất đã qua rây 1mm đổ vào bình tam gíac thể tích 250ml. Thêm 100
ml dung dòch natri axetat 1N, lắc 1 giờ rồi lọc lấy dòch trong (dòch lọc xuống rất
chậm, nên dùng giấy lọc xếp).
- Hút 50 ml dòch lọc vào bình tam giác, thêm 3 giọt phenolphtalein rồi dùng dung
dòch tiêu chuẩn NaOH 0,05N chuẩn độ tới lúc có màu hồng nhạt trong một phút
không mất.
3.2. Công thức tính
V×N×100×1,75×100
H(ldt/100gam)= ×K=8,75V N K
50×40
󽞵 󽞵
Trong đó :

- V,N là thể tích và nồng độ NaOH dùng chuẩn độ.
- K là hệ số quy về đất tuyệt đối.
- 1,75 là hệ số Kapen điều chỉnh vì tác động natri axetat 1 giờ vẫn chưa đẩy
hết H
+
và Al
3+
, theo Kapen phải nhân kết quả với 1,5 hay 2, lấy trung bình là 1,75(ở
Đức hệ số này là 1,5; ở Việt Nam Nguyễn Thò Dần đã xác đònh hệ số này biến
thiên từ 1 – 2
B- ĐỘ CHUA TRAO ĐỔI
1.Ý nghóa
Độ chua trao đổi sinh ra khi ta tác động vào đất một dung dòch muối trung
tính. Gây nên độ chua trao đổi là do ion H
+
và Al
3+
. Khi pH đất trên 5,5 thì còn rất ít
hoặc không còn nhôm di động (nhôm bắt đầu kết tủa lúc pH = 5,5 và kết tủa hoàn
toàn lúc pH = 6,4 – 6,5).
Lượng H
+
và Al
3+
trao đổi nói lên mức độ rửa trôi cation kiềm, phá hủy keo đất.
Cây có thể chết khi đất quá chua hoặc chứa nhiều nhôm di động. Theo tài liệu Liên
Xô nếu có trên 6mg nhôm di động trong 100 gam đất cây vẫn sống bình thường.
Nói chung, khi độ chua trao đổi cao trên vài mđlg cần bón vôi trước khi bón
phân chứa các cation có thể đẩy H
+

và Al
3+
trên keo đất ra làm tăng độ chua hoạt
tính. Nếu không có vôi thì nên chia phân ra bón nhiều lần, tránh bón tập trung một
lúc.
Độ chua trao đổi thường được xác đònh bằng cách chuẩn độ tính ra đơn vò
đượng lượng. Tuy nhiên, pH
(KCl)
cũng là một cách biểu thò nhưng pH
(KCl)
mới nói lên
một phần của độ chua trao đổi mà thôi (chỉ tác động 10 phút chưa trao đổi hết).
2.Nguyên tắc phương pháp Xôkôlôp
Dùng dung dòch muối trung tính như KCl, NaCl tác động vào đất chuyển ion H
+
và
Al
3+
vào dung dòch
󽝜 󽝞 󽝜 󽝞
KClnAlClHClĐKnKClĐK
KH
Al
)4(
3
4
3
󽜮󽜬󽜬󽜬󽞬󽜬
󽜬󽜬
󽜬

AlCl
3
thủy phân cũng sinh ra acid
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-80-
AlCl
3
+ 3H
2
O = Al(OH)
3
+ 3HCl
Dùng dung dòch NaOH 0,02N chuẩn độ biết được độ chua trao đổi. Sau đó đònh
lượng riêng H
+
rồi suy ra Al
3+
trao đổi.
3.Hóa chất cần thiết
KCl 1N : 74 gam hòa tan trong 1 lít nước cất.
NaF 3,5%: 3,5 gam hòa tan trong 100ml nước cất. Dung dòch này phải trung tính.
NaOH 0,02N
Phenolphtalein
4.Trình tự phân tích
4.1. Rút tinh dòch đất
Cân 30 gam đất đã qua rây 1mm đổ vào bình tam giác dung tích 250ml, thêm 150ml
dung dòch KCl hoặc NaCl 1N. Lắc 1 giờ rồi lọc lấy dòch trong.
4.2. Đònh lượng tổng số độ chua trao đổi
Hút 50ml dòch lọc trên vào cốc thủy tinh, đun sôi một phút rồi loại CO
2

ra, thêm ba
giọt chỉ thò màu phenolphtalein. Dùng dung dòch tiêu chuẩn NaOH 0,02N chuẩn độ
đến khi dung dòch có màu hồng nhạt trong một phút không mất.
Độ chua trao đổi (mđlg/100 gam) =
3050
100150
󽞵
󽞵󽞵󽞵󽞵 KNV
Trong đó:
V và N là thể tích và nồng độ NaOH dùng lúc chuẩn độ.
K là hệ số qui về đất khô tuyệt đối.
4.3. Đònh lượng riêng H
+
Hút 50ml dòch lọc nói trên vào cốc thủy tinh, đun sôi một phút loại CO
2
ra, thêm
5ml dung dòch NaF 3,5% kết tủa Al
3+
AlCl
3
+ 6NaF = Na
3
AlF
6
+ 3 NaCl
Thêm 3 giọt phenolphtalein rồi dùng dung dòch NaOH 0,02N chuẩn độ tới lúc có
màu hồng nhạt trong một phút không mất.
Công thức tính H
+
cũng như tính độ chua trao đổi với H

+
5.Chú ý
Đối với một số đất có pH trên 7,5(như đất sông Hồng, đất mặn nông trường Rạng
Đông…) thì chỉ phân tích pH
(KH1)
không thể phân tích độ chua trao đổi bằng cách
chuẩn độ vì vừa nhỏ phenolphtalein vào đã có màu hồng.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-81-
BÀI 28: PHÂN TÍCH TỔNG SỐ MUỐI TAN, CLO
1.Ý nghóa
Theo đề nghò của Vụ quản lý ruộng đất năm 1967, dựa vào tỉ lệ muối trong
đất có thể phân loại đất mặn như sau:
Bảng 3: Tỉ lệ muối trong một số loại đất
Tên đất
Tổng số muối tan
(%)
Cl
–
(%)
SO
4
2-
(%)
Không mặn
Mặn ít
Mặn TB
Mặn nhiều
Mặn chua
Chua mặn

0,2
0,2 – 0,5
0,5 – 1,0
> 1
0,5
0,2 – 0,5
0,05
0,05 – 0,1
0,1 – 0,2
> 0,2
0,1
0,05 – 0,1
5,5
8,03,0
3,02,0
2.0
󽟲
󽟰
󽟿
󽟰
󽟾
󽟽
󽜮
󽜮
5,5
3,02,0
3,0
8,0
󽟢
󽟰

󽟿
󽟰
󽟾
󽟽
󽜮
Bởi vậy, phân tích tổng số muối tan Cl
–
và SO
4
2-
trong đất mặn và chua mặn có thể
giúp ta tham khảo lúc phân loại, qui hoạch sử dụng và đề ra các biện pháp cải tạo.
Trong đất mặn và chua mặn có thể tồn tại nhiều dạng muối. Dựa vào độ hòa tan
của chúng có thể chia làm 3 nhóm:
Nhóm dễ tan gồm có muối Clorua (NaCl, MgCl
2
, CaCl
2
…), muối Sulfate (Na
2
SO
4
,
MgSO
4
), muối bicacbonat (NaHCO
3
, Ca(HCO
3
)

2
, các muối Nitrat, Nitrit
Nhóm tan trung bình như : CaSO
4
.2H
2
O
Nhóm khó tan như: CaCO
3
, MgCO
3
, photphat 2 canxi, photphat sắt nhôm.
Trong các đất không mặn, tổng số muối tan chiếm tỉ lệ rất nhỏ (từ vài phần nghìn
đến vài phần vạn). Ở các đất mặn tỉ lệ muối tan có thể trên 0,2%. Muối Cl dễ tan
hơn sulphate nên thường bò rửa trôi, do nguyên nhân này mà phần lớn đất mặn và
chua mặn ở nước ta có tỉ lệ sulphate cao hơn clo gấp bội.
nh hưởng xấu của các muối hòa tan đến cây phụ thuộc loại cây và thời kỳ sinh
trưởng. Nói chung, khi đất chứa 0,1% muối là bắt đầu bò hại. Từ 0,3 – 0,5% nhiều
cây sinh trưởng kém và có cây chết.
2.Rút tinh dòch đất
Cho 50 gam đất đã qua rây 1mm vào bình tam giác thể tích 400cc.
Thêm 250ml nước cất.
Lắc 10 phút rồi lọc lấy dòch trong (dòch lọc thường bò đục nên cần chú ý trước lúc
lọc phải lắc mạnh sục bùn lên rồi đổ nhanh cả nước lẫn bùn lên phễu, chờ khi có
nước trong chảy xuống mới hứng lấy để phân tích).
3.Phân tích tổng số muối tan
Dùng ống hút có bầu hút 50ml dòch lọc trên vào chén sứ hoặc hộp nhôm đã biết
trọng lượng.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-82-

Đặt trên nồi cách thủy đun đến lúc cạn nước. Nếu cặn khô có màu tro hoặc đen
(chất hữu cơ) thì thêm một ít nước oxi già H
2
O
2
để oxi hóa, tiếp tục đun đến lúc cặn
khô không có màu như trước.
Sấy ở 105
o
C đến lúc trọng lượng không đổi rồi cân.
Tổng số muối tan (%) =
K
C
P
󽞵
󽞵100
P : là trọng lượng muối tan (g) sau lúc đã sấy.
C : là trọng lượng đất (g) tương ứng với 50ml dòch lọc phân tích.
K : là hệ số qui về đất khô tuyệt đối.
4.Phân tích clo
4.1. Nguyên tắc
Phương pháp đònh lượng Cl
-
dựa trên cơ sở chuẩn độ dung dòch đất bằng AgNO
3
có
K
2
CrO
4

làm chất chỉ thò. Cl
-
tác dụng với AgNO
3
sinh ra kết tủa trắng AgCl
NaCl + AgNO
3
󽞯 AgCl + NaNO
3
Khi tất cả Cl đã chuyển ra dạng AgCl thì nhỏ thêm giọt AgNO
3
sẽ tác dụng với
K
2
CrO
4
thành Ag
2
CrO
4
màu nâu.
2AgNO
3
+ K
2
CrO
4
󽞯 Ag
2
CrO

4
+ 2KNO
3
Vì thế, lúc xuất hiện màu đỏ nâu mà lắc không mất màu là kết thúc chuẩn độ (gần
đây có tài liệu đề nghò dùng phương pháp nitrat thủy ngân hay nitrat bạc).
4.2. Trình tự phân tích
Dùng ống hút có bầu hút 50ml dòch lọc trên vào bình tam giác thể tích 250ml
Thêm 0,5ml dung dòch K
2
CrO
4
5% (hoặc 10 giọt).
Dùng dung dòch tiêu chuẩn AgNO3 0,05N chuẩn độ đến lúc toàn bộ dung dòch
chuyển sang màu nâu đỏ.
K
C
NV
Cl 󽞵
󽞵󽞵󽞵
󽜾
󽜮
1000355,0
(%)
V và N là thể tích và nồng độ AgNO
3
dùng lúc chuẩn độ (ml,N)
C là trọng lượng đất tương ứng với số dòch lọc lấy phân tích (g).
K là hệ số qui về đất khô tuyệt đối.
BÀI 29: PHÂN TÍCH MÙN TRONG ĐẤT
1. Ý nghóa

Mùn là nguồn cung cấp thức ăn cho cây, mùn ảnh hưởng đến tính chất lý
học, hóa học và sinh học đất. Nói chung, mùn càng nhiều đất càng tốt nhưng cần
lưu ý thêm một số điểm liên quan khi đánh giá mùn như chế độ canh tác, tỷ lệ C/N,
mùn/N, axit humic/acid Funvic…
Đánh giá mùn trong đất đồi núi Việt Nam như sau:
Dưới 1% : Đất rất nghèo mùn.
1 – 2% : Đất hơi nghèo mùn.
2 – 4% : Đất có mùn trung bình.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-83-
4 – 8% : Đất giàu mùn.
Trên 8% : Đất rất giàu mùn.
Theo kết quả những nghiên cứu về đất lúa tốt có năng suất ổn đònh thì tỷ lệ mùn
chung quanh 2%. Những đất lúa ở vùng trũng hoặc lầy tuy có tỷ lệ mùn cao nhưng
độ phì hiệu lực vẫn thấp.
2.Các phương pháp phân tích mùn
Thành phần chủ yếu của mùn là C, N, H, O, một ít S, P và các nguyên tố
khác. Nếu phân tích tổng số H và O rất khó, vì vậy thường người ta chỉ phân tích N
hoặc C rồi suy ra mùn.
Hiện nay người ta tính mùn bằng cách lấy C 󽞵 1,724. Hệ số này do Bemmelen nêu
ra vì trung bình C chiếm 58% của mùn, từ đó: Mùn =
734,1
58
100
󽞵󽜾󽞵 CC
. Như thế,
số liệu phân tích mùn chỉ là con số gần đúng, tất nhiên mức độ chênh lệch với thực
tế không đáng kể.
Để xác đònh C, các nhà thổ nhưỡng đã dùng các phương pháp sau:
2.1. Phương pháp Knốp

Đốt cháy mùn ở độ nhiệt 950
o
C hoặc oxi hóa C trong mùn bằng dung dòch K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4
. Lượng CO
2
bay lên từ 2 cách đốt khô hoặc đốt ướt mùn nói trên sẽ được
thu hồi vào bình đựng KOH hoặc NaOH đã biết trọng lượng. Sau đó cân bình sẽ
biết được lượng CO
2
rồi tính.
100
44
12
%
2
󽞵󽞵󽜾
ngđấtTrọnglượ
ngCOTrọnglượ
C
% Mùn = %C 󽞵 1,724
Ngoài phương pháp trọng lượng, người ta còn dùng phương pháp thể tích: CO

2
bay
lên được thu hồi vào bình đựng dung dòch tiêu chuẩn Ba(OH)
2
. Sau đó, chuẩn độ
lượng Ba(OH)
2
thừa dư bằng dung dòch tiêu chuẩn HCl với sự có mặt của chỉ thò
màu Thymol xanh. Từ đó suy ra CO
2
và mùn. Phương pháp Knốp rất tốt nhưng trang
bò phiền phức vì thế ít sử dụng trong các phòng phân tích.
2.2. Phương pháp H
2
O
2
Dùng H
2
O
2
oxi hóa C. Sau đó cân lại trọng lượng đất. Từ chỗ giảm trọng lượng đó
có thể suy ra mùn trong đất.
2.3.Phương pháp so màu
Thoạt đầu người ta dùng NH
4
OH và các dung dòch kiềm khác hòa tan mùn sinh ra
dung dòch màu đen. Từ màu đen đó có thể suy ra lượng mùn nhiều ít. Nhưng màu
sắc của mùn còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác như: canxi, độ ẩm … cho nên phương
pháp này không thể tồn tại ở các phòng thí nghiệm. Có người dùng H
2

SO
4
đậm đặc
để phân giải mùn, dựa vào mức độ đậm nhạt của màu đen sinh ra để tìm ra lượng
mùn ; phương pháp này tuy nhanh chóng nhưng kết quả rất đơn sơ không chính xác.
Granam dùng dung dòch K
2
Cr
2
O
7
oxi hóa C trong mùn. Màu đỏ của Cr
6+
sẽ giảm do
C khử tạo ra Cr
3+
có màu lục. Nhưng phương pháp này gặp khó khăn là chưa tìm ra
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-84-
kính lọc quang thích hợp cho màu lục. Mặt khác, do oxi hóa không triệt để nên khi
đất có mùn trên 0,5% thì kết quả phân tích không tốt.
2.4. Phương pháp G.W Robinson
Ta biết rằng lúc phân tích N tổng số bằng phương pháp Kieldal, mùn bò phân giải
trong H
2
SO
4
. Kết quả của phân giải là SO
3
bò khử thành SO

2
. G.W Robinson đã
dùng dung dòch iod 0,5N thu hồi lượng SO
2
đó rồi suy ra mùn. Phương pháp này chỉ
đạt 90% lượng mùn của đất.
2.5. Phương pháp Tiurin
Là phương pháp nhanh chóng và tương đối chính xác, vì thế hiện nay được sử dụng
phổ biến trong các phòng phân tích: để xác đònh C, người ta dùng một lượng thừa
K
2
Cr
2
O
7
oxi hóa trong môi trường acid sulfuric.
2K
2
Cr
2
O
7
+ 8H
2
SO
4
+ 3C = 2K
2
SO
4

+ 2Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3CO
2
+ 8H
2
O
Lượng K
2
Cr
2
O
7
thừa sẽ được chuẩn độ bằng dung dòch FeSO
4
hoặc muối Morh tiêu
chuẩn.
K
2
Cr
2
O
7
+7H
2
SO

4
+ 6FeSO
4
= K
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 5Fe
2
(SO
4
)
3
+ 7H
2
O
K
2
Cr
2
O
7
+7H
2

SO
4
+ 6FeSO
4
(NH
4
)
2
SO
4
= Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6(NH
4
)
2
SO
4
+
K

2
SO
4
+ 7H
2
O
Từ lượng K
2
Cr
2
O
7
dùng để oxi hóa có thể suy ra C. Từ C suy ra mùn bằng cách
nhân với hệ số 1,724.
Phương pháp này chỉ áp dụng cho những đất có mùn dưới 15%. (Vì trên 15% thì
K
2
Cr
2
O
7
không đủ khả năng oxi hóa).
3. Hóa chất cần thiết
3.1. K
2
Cr
2
O
7
0,4N

Cân 40 gam K
2
Cr
2
O
7
(hoặc 32 gam CrO
3
) nghiền nhỏ, hòa tan trong 1 lít nước cất.
Nhỏ từ từ 1 lít H
2
SO
4
d = 1,84 vào, vừa rót vừa khuấy. Đợi nguội rồi đổ vào bình
đậy kín.
3.2. Muối Morh hoặc FeSO
4
0,1N
Cân 40 gam muối Morh (hoặc 28 gam FeSO
4
.7H
2
O) hòa tan trong một lít nước cất
có chứa acid sulfuaric (980ml nước cất + 20ml H
2
SO
4
d = 1,84). Dùng dung dòch
KMnO
4

tiêu chuẩn chuẩn độ lại nồng độ muối Morh hoặc FeSO
4
.
3.3. Chỉ thò màu (Phenylantranin)
Cân 0,2 gam hòa tan trong 100ml Na
2
CO
3
2% (Na
2
CO
3
pha trong nước cất).
3.4. Chỉ thò màu điphenylamin
Cân 0,5 gam, thêm 20ml nước cất rồi dùng 100ml H
2
SO
4
d = 1,84 nhỏ từ từ vào.
4. Trình tự phân tích mùn theo phương pháp tiurin
Lấy một ít đất đã qua rây 1mm (chừng 10 gam) cho qua rây 0,25mm. Đem
phần đất nằm trên rây 0,25 rải mỏng trên tờ giấy, dùng đũa thủy tinh lớn cọ sát vào
tấm dạ rồi lướt nhẹ trên đất để hút hết rác bụi đi, chuyển vào cối sứ nhiền nhỏ, tiếp
tục cho qua rây 0,25mm cũng nhập vào phần trước rồi trộn đều.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-85-
Cân chính xác 0,2 gam đã qua xử lí bước một nói trên cho vào ống nghiệm.
Thêm 5ml dung dòch K
2
Cr

2
O
7
0,4N (nếu đất nhiều thì tăng thêm K
2
Cr
2
O
7
hoặc giảm
trọng lượng đất), cắm phễu con trên miệng ống nghiệm để ngưng lạnh.
Cắm ống nghiệm trong nồi parafin (hay nồi đựng dung dòch kẽm sulfat bão
hòa hoặc dung dòch acid Photphoric) đun sôi dung dòch trong ống nghiệm 5 phút ở
nhiệt độ 170 – 180
o
C (trong nồi cắm nhiệt kế 200
o
C, đun bằng bếp điện). Đun xong
dung dòch không có màu xanh.
Để dung dòch nguội rồi đổ vào bình tam giác, dùng một ít nước cất chia làm
2, 3 lần tráng phễu và ống nghiệm rồi cũng đổ nhập vào đấy.
Thêm 1ml H
3
PO
4
(loại ảnh hưởng của sắt) và 8 giọt chỉ thò màu
Phenyllantranyl hoặc điphenylamin (nếu dùng điphenylamin nhớ thêm một ít nước
cất để màu chuyển rõ).
Dùng dung dòch muối Morh hoặc FeSO
4

chuẩn độ lượng Kali Bicrômat thừa
đến lúc dung dòch đột biến sang màu xanh.
5. Tính kết quả
Mùn %=
K
C
NVV
󽞵
󽞵󽞵󽞵󽞵󽜮 100724,1003,0)(
21
Trong đó :
V
1
: là thể tích muối Morh (ml) dùng để chuẩn độ thí nghiệm đối chứng (lấy một thể
tích K
2
Cr
2
O
7
như trên vào bình tam giác, thêm 8 giọt fênylantranin. Dùng dung dòch
muối Morh chuẩn độ đến lúc dung dòch đột biến sang màu xanh).
V
2
: là thể tích muối Morh (ml) dùng để chuẩn độ thí nghiệm có đất nói trên.
N: là nồng độ của muối Morh.
C: là trọng lượng của đất (g) dùng để phân tích.
K: là hệ số qui về đất khô tuyệt đối.
0,003 là cứ 1 đương lượng K
2

Cr
2
O
7
oxi hóa được 0,003 gam cacbon. Hệ số này được
suy từ phản ứng:
2 K
2
Cr
2
O
7
+ 8 H
2
SO
4
+ 3C 󽞯 2K
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3CO
3
+ 8H
2

O
Ta thấy cứ 2 phân tử Kali bicrômat (bằng 12 đương lượng) oxi hóa được 36 gam
cacbon. Do đó nếu 1 đương lượng chỉ oxi hóa được
003,0
100012
36
󽜾
󽞵
gam cacbon.
6. Chú thích
6.1. Cần oxi hóa C trong môi trường acid sulfuaric. Không thể dùng acid khác vì:
Nếu dùng HCl thì Cl
-
sẽ khử một lượng bicrômat làm cho kết quả tăng lên. Nếu
dùng HNO
3
thì tăng thêm tác dụng oxi hóa nên lượng bicrômat cần dùng sẽ ít hơn,
dẫn đến kết quả phân tích mùn ít hơn.
Dùng H
2
SO
4
loãng chỉ làm môi trường chứ không làm nhiệm vụ oxi hóa nên không
ảnh hưởng kết quả.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-86-
6.2. Nếu đất chứa nhiều mùn dùng ít Kali Bicrômat không thể oxi hóa hết cacbon.
Trường hợp này dung dòch thường có màu xanh của Crômic sulfat, vì không còn
Kali Bicrômat màu đỏ, thừa dư sau lúc oxi hóa nên không thể chuẩn độ được. Vì
vậy, cần đúng tỉ lệ đất và kali bicrômat thích hợp. Tiurin đề nghò:

Nếu đất chứa mùn khoảng 7-15% thì dùng 0,100 gam đất và 10ml K
2
Cr
2
O
7
.
Nếu mùn khoảng 4-7 % thì dùng 0,150 gam đất và 5ml bicrômat kali.
Nếu mùn dưới 4% thì dùng 0,250 gam đất và 5ml Kali bicrômat.
6.3. Nếu đất mặn chứa nhiều Cl
-
thì tiêu hao thêm một lượng Kali bicrômat làm cho
kết quả phân tích tăng lên :
K
2
Cr
2
O
7
+ 7 H
2
SO
4
+ 6NaCl = 3Cl
2
+ K
2
SO
4
+ 3Na

2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+
7H
2
O
Vì vậy, nếu đất mặn nhiều thì phải hòa đất với nước cất cho muối tan hết rồi lọc
loại muối ra. Sấy khô đất rồi mới phân tích mùn như trên. Nếu đất mặn ít thì thêm
0,1 gam Ag
2
SO
4
trước lúc đun sôi. Ngoài tác dụng loại Cl, Ag
2
SO
4
còn tăng thêm
khả năng oxi hóa cacbon.
6.4. Nếu đất chứa nhiều Fe
2+
cũng ảnh hưởng lượng K
2
Cr

2
O
7
cho nên cần loại bằng
cách rải khô đất trong không khí để chuyển Fe
2+
thành Fe
3+
trước lúc phân tích.
Thêm H
3
PO
4
sẽ tạo thành FePO
4
không có màu nâu nên không ảnh hưởng màu sắc
lúc chuẩn độ.
BÀI 30: PHÂN TÍCH N TỔNG SỐ TRONG ĐẤT
1. Ý nghóa
Đạm là một trong những nguyên tố quan trọng nhất của dinh dưỡng cây trồng.
Trong đất đạm chiếm chừng 5% chất hữu cơ, vì thế nói chung mùn càng nhiều thì
đạm cành nhiều (trừ đất lúa nước quan hệ đó không nhất thiết theo tỉ lệ thuận vì
trong quá trình thâm canh vừa qua chúng ta cấy giống lúa mới và bón nhiều đạm vô
cơ cho nên thực tế tỉ lệ đạm trong đất đã nâng lên).
Phần lớn đạm trong đất ở dạng hữu cơ phức tạp cần trải qua một thời gian được vi
sinh vật phân giải mới cung cấp được cho cây.
Phân tích N trong tổng số có thể giúp cho ta so sánh các loại đất, đánh giá khả năng
tiềm tàng N trong đất và ở một mức độ nhất đònh cũng nhận đònh được đất tốt xấu.
Theo những kết quả nghiên cứu bước đầu về đất lúa đồng bằng Bắc Bộ thì giữa N
tổng số với năng suất lúa và có mối tương quan thuận và chặt. Những đất lúa tốt có

năng suất ổn đònh thường có N tổng số khoảng trên 0,15%.
Chỉ tiêu đánh giá N tổng số :
Dưới 0,08% : Nghèo.
0,08 – 0,15% : Trung bình.
0,15 – 0,20% : Khá.
Trên 0,20% : Giàu.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-87-
2. Nguyên tắc phương pháp kieldal : (1883)
- Dùng acid sulfuaric đặc và chất xúc tác đun nấu đất để oxi hóa cacbon trong chất
hữu cơ. Acid sulfuric thoát oxi và sinh ra SO
2
:
2 H
2
SO
4
󽞯 2SO
2
+ 2O + 2H
2
O
C + 2O 󽞯 CO
2
SO
2
khử oxi của N hữu cơ sinh ra NH
3
. NH
3

tác dụng với acid sulfuaric sinh ra
(NH
4
)
2
SO
4
2CH
3
CHNH
2
OOH + 13 H
2
SO
4
= (NH
4
)
2
SO
4
+ 6CO
2
+ 12SO
2
+ 16H
2
O
- Dùng NaOH trung hòa acid và phân ly (NH
4

)
2
SO
4
:
(NH
4
)
2
SO
4
+ 2NaOH = 2NH
3
+ Na
2
SO
4
+ 2H2O
NH
3
gặp nước sinh ra NH
4
OH sẽ được thu hồi vào một bình đựng acid sulfuaric
hoặc acid clo tiêu chuẩn còn dư :
2NH
4
OH + H
2
SO
4

= (NH
4
)
2
SO
4
+ 2H
2
O
Sau đó dùng dung dòch NaOH tiêu chuẩn chuẩn độ lượng acid thừa dư rồi suy ra N
tổng số.
H
2
SO
4
+ NaOH = Na
2
SO
4
+ H
2
O
Người ta có thể dùng dung dòch H
3
BO
3
1% thay thế acid sulfuric để hút NH
4
OH, sau
dùng HCl tiêu chuẩn chuẩn độ trực tiếp. Dùng acid Boric có lợi là lúc cất đạm nếu

dung dòch trào lên vẫn không ảnh hưởng kết quả, nồng độ dung dòch H
3
BO
3
không
cần chính xác.
3. Hóa chất cần thiết
H
2
SO
4
đậm đặc (d = 1,84).
H
2
SO
4
0,1N
NaOH 0,1N
NaOH 40%: 104 gam hòa tan trong 250ml nước cất.
Chất xúc tác hỗn hợp: 20 gam CuSO
4
trộn với 10 gam K
2
SO
4
và 2g Se.
Chỉ thò màu Tashirô:
0,15 gam Metyl đỏ hòa tan trong 102ml cồn 99
o
(1)

0,05 gam Metylen xanh hòa tan trong 5ml nước cất (2)
Lấy 100ml dòch (1) trộn với 4ml dòch (2) là được.
Chỉ thò màu Nestle: cân 5g KI hòa tan trong 15ml nước cất, thêm dung dòch HgCl
2
bão hòa từ đến lúc có kết tủa màu đỏ, thêm 40ml KOH 50% rồi dùng nước cất pha
loãng ra 100ml.
4. Trình tự phân tích N theo phương pháp kjeldahl
4.1. Vô cơ hóa mẫu
Cân 0,5 gam đất đã qua rây 0,25mm bỏ vào bình phá mẫu cổ dài. Thêm 15ml
H
2
SO
4
đậm đặc và một ít chất xúc tác. Cắm phễu con trên miệng bình. Đun nhẹ
trong tủ hút khi đến lúc đất trắng. Phương pháp này tốt, có thể phân tích được những
mẫu đất nghèo đạm, song nhược điểm là thời gian oxi hóa quá dài mặc dù người ta
đã tìm các chất xúc tác để khắc phục.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-88-
4.2 Cất đạm
Lấy mẫu đất sau khi đun ra để nguội, chuyển toàn bộ dung dòch vào bình đònh mức
100ml, dùng nước cất tráng bình phá mẫu và đònh mức đến 100ml.
Chuyển 50ml dung dòch trong bình đònh mức ở trên vào bình cất đạm có sẵn 50ml
nước cất và 3 giọt thuốc thử tashiro lúc này trong bình có màu tím hồng. Tiếp tục
cho vào bình cất 15ml NaOH 40% cho đến khi toàn bộ dung dòch chuyển sang màu
xanh lá mạ (thêm 5ml NaOH 40% nếu dung dòch trong bình chưa chuyển hết sang
màu xanh lá mạ).
Tiến hành lắp hệ thống cất đạm, cho vào bình hứng 20ml H
2
SO

4
0.1N và 3 giọt
thuốc thử Tashiro (dung dòch có màu tím hồng). Đặt bình hứng sao cho ngập đầu
ống sinh hàn. Bật công tắc cất đạm
Sau khi cất đạm 10-12 phút để kiểm tra xem NH
4
OH còn ở được tạo ra không, dùng
giấy qùy thử ở đầu ống sinh hàn. Nếu giấy qùy không đổi sang màu xanh là được.
Ngưng cất đạm, đợi hệ thống nguội mới tháo hệ thống đem đi rửa.
4.3 Chuẩn độ
Chuẩn độ H
2
SO
4
dư trong bình hứng bằng NaOH 0.1N cho đến khi mất màu tím
hồng và chuyển sang màu xanh lá mạ. Ghi nhận thể tích NaOH 0.1 N sử dụng.
4. Tính kết quả: Hàm lượng % nitơ tổng số được tính theo công thức
V
1
: sốml H
2
SO
4
cho vào bình hứng
V
2
: số ml NaOH 0.1N đã chuẩn độ
a số miligam đất
1,42 hệ số ; cứ 1 ml H
2

SO
4
dùng để trung hòa NH
4
OH thì tương đương với 1,42mg
Nitơ
5. Ghi chú
5.1. Lúc pha hóa chất cần dùng nước cất không có đạm.
5.2. Có nhiều chất xúc tác dùng trong phân tích N. Phổ biến là CuSO
4
vì :
2CuSO
4
+ C 󽞯 Cu
2
SO
4
+ SO
4
+ CO
2
Cu
2
SO
4
+ 2H
2
SO
4
󽞯 2CuSO

4
+ SO
2
+ H
2
O
Ngoài tác dụng xúc tác, CuSO
4
còn giúp ta biết thời điểm kết thúc phản ứng (xong
thì dich có màu lục). Nhược điểm của CuSO
4
là thời gian oxi hóa vẫn dài, vì vậy
cần khắc phục bằng cách thêm Se. Nếu Se quá nhiều cũng giảm mất N.
2H
2
SO
4
+ Se = 2SO
2
+ H
2
SeO
3
+ H
2
O
Acid Xêlênơ phân ly thành anhidric xêlênơ và nước
H
2
SeO

3
󽞯 SeO
2
+ H
2
O
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-89-
Rồi SeO
2
chuyển O
2
cho chất khử và Se kim loại trở thành tự do. Kinh nghiệm cứ
1ml H
2
SO
4
dùng 0,005 gam Se.
Nếu đun quá lâu chất phân tích với H
2
SO
4
và Se thì đạm có thể mất dưới dạng N
2
:
(NH
4
)
2
SO

4
+ H
2
SeO
3
󽞯 (NH
4
)
2
SeO
3
+ H
2
SO
4
3(NH
4
)
2
SeO
3
󽞯 2NH
3
+ 3Se + 2N
2
󽞮 + 9H
2
O
Còn dùng K
2

SO
4
để tăng độ nhiệt lúc oxi hóa.
Dùng chất xúc tác hỗn hợp trên vẫn chưa rút ngắn thời gian oxi hóa được mấy.
Dùng acid pecơloric oxi hóa rất nhanh nhưng một số tác giả cho rằng mất một số
đạm, vì thế chỉ nên dùng phương pháp acid pecơloric đối với những đất giàu mùn.
BÀI 31: PHÂN TÍCH Si, R
2
O
3
TRONG ĐẤT
1. Ý nghóa
Trong đất, silic, sắt và nhôm chiếm tỉ lệ lớn trong thành phần khoáng. Đa số silic ở
dạng acid sililic phức tạp (một số trong khoáng vật nguyên sinh như thạch anh, oxit
silic ngậm nước).
Trong keo sét, ngoài nhôm là thành phần chính còn có sắt. Kích thước hạt keo sét
rất nhỏ (dưới 0,001mm) nên có tiết diện lớn và năng lượng bề mặt lớn, vì thế có thể
hấp phụ cation và ảnh hưởng đến tính chất của đất. Sét Monmorilonit có tỉ lệ
SiO
2
/R
2
O
3
= 4, chứa nước 25%, độ giãn nở 90 – 100%. Sét Kaolinit SiO
2
/R
2
O
3

chỉ
bằng 2, chứa nước 3 - 7%, độ giãn nở dưới 5%. Bởi vậy, thành phần và số lượng keo
khác nhau sẽ ảnh hưởng đến đất khác nhau.
Quá trình hình thành đất khác nhau sẽ tạo nên các keo sét khác nhau: Kaolinit là
sét đặc trưng của đất đỏ nhiệt đới, monmorilonit là sét đặc trưng cho đất đen ôn đới.
Bởi vậy, dựa vào kết quả phân tích SiO
2
, Fe
2
O
3
, Al
2
O
3
và tính tỉ lệ phân tử của
chúng có thể tìm hiểu mức độ phong hóa trình độ rửa trôi và sự biến hóa trong quá
trình hình thành đất, tham khảo lúc phân loại keo, phân loại đất.
Ba mươi năm nay, tuy việc nghiên cứu keo bằng phương pháp quang học, phương
pháp nhiệt sai hoặc hiển vi điện tử đã thu được nhiều tài liệu quan trọng, nhưng
phân tích keo bằng phương pháp hóa học vẫn cần thiết. Điều cần lưu ý là nên kết
hợp các số liệu SiO
2
, Fe
2
O
3
và Al
2
O

3
và tỉ lệ phân tử của chúng với các chỉ tiêu
khác mới rút ra những nhận xét toàn diện.
Cách tính tỉ lệ phân tử: Nếu đặt:
c
OFengphântửTrọnglượ
OFe
b
OAlngphântửTrọnglượ
OAl
a
SiOngphântửTrọnglượ
SiO
󽜾
󽜾
󽜾
32
32
32
32
2
2
%
%
%
Thì:
cb
a
OR
SiO

và
b
a
OAl
SiO
󽜬
󽜾󽜾
32
2
32
2
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-90-
2. Công phá mẫu phân tích
2.1. Nguyên tắc
Hợp chất oxi hóa của silic, nhôm và sắt chiếm gần 90% trọng lượng đất. Riêng SiO
2
ở một số đất có thể chiếm trên 50%. Còn có Ti, P, S, K, Na … những nguyên tố này
phần lớn ở dạng acid sixilic và nhôm silicat không tan trong nước. Muốn rút tinh
được chúng cần dùng các biện pháp sau :
Đun nấu bằng acid mạnh và đậm đặc như : H
2
SO
4
, HCl, HNO
3
, HF… hoặc hỗn hợp
của 2, 3 acid này trong thời gian dài có thể hòa tan đa số khoáng như : acid silic,
còn nhôm silicat vẫn chưa tan hoặc chỉ tan một ít.
Đun nóng chảy bằng các chất kim loại kiềm. Nếu mẫu phân tích có tính acid như

acid silic, nhôm silicat thì dùng các chất có tính kiềm như : Na
2
CO
3
, K
2
CO
3
,
KNaCO
3
(tức K
2
CO
3
và Na
2
CO
3
hỗn hợp theo đương lượng), NaOH hoặc Na
2
O.
Nếu mẫu phân tích có tính kiềm và nhiều oxit sắt nhôm thì dùng chất có tính acid
như K
2
S
2
O
7
.

Thông thường dùng Na
2
CO
3
hoặc KNaCO
3
. Nếu dùng Na
2
CO
3
phải đun trên 850
o
C.
Nếu dùng KNaCO
3
thì điểm nóng chảy chỉ 690
o
C song việc rửa Kali trong kết tủa
khó hơn Natri, vì thế chỉ dùng Na
2
CO
3
.
K
2
Al
2
Si
6
O

16
+ 6Na
2
CO
3
900
o
C K
2
SiO
3
+ 5Na
2
SiO
3
+ 2NaAlO
2
+ 6CO
2
Fe
2
SiO
5
+ Na
2
CO
3
󽞯 Na
2
SiO

3
+ Fe
2
O
3
+ CO
2
SiO
2
+ Na
2
CO
3
󽞯 Na
2
SiO
3
+ 6CO
2
Dưới đây giới thiệu hai phương pháp công phá, tùy điều kiện mà vận dụng:
2.1.1. Công phá bằng cách đun nóng chảy
Cân 1g đất đã qua rây 0,25mm bỏ trên tờ giấy cứng láng đen. Thêm 5g
Na
2
CO
3
khô tinh khiết. Dùng đũa thủy tinh tròn đầu trộn đều rồi đổ vào chén bạch
kim ở đáy đã lót sẵn 1g Na
2
CO

3
. Gõ nhẹ vào thành chén cho chặt. Thêm khoảng
0,5g Na
2
CO
3
phủ lên mặt rồi đậy nắp lại. Lau sạch phía ngoài chén (nếu có chất
bẩn khi cháy sinh ra cacbon ảnh hưởng xấu đến bạch kim) rồi đun ở lò nung hoặc
đèn thắp bằng khí đốt độ nhiệt trên 850
o
C. Lúc đầu để độ nhiệt thấp loại cacbon và
nước hút ẩm ra. Sau tăng dần độ nhiệt đến lúc đáy chén đỏ lên. Lúc mẫu phân tích
đã chảy lỏng đều, dùng kìm gắp lấy chén ra, lập tức quay nghiêng chén mấy vòng
để tạo thành một lớp mỏng quanh thành chén sau này dễ tách ra. Lúc nguội có thể
có màu xanh lục (nếu có Mn sinh ra Na
2
MnO
4
) hoặc màu nâu (do sắt).
Đổ HCl 1/4 vào (1 thể tích HCl đậm đặc thêm 4 thể tích nước cất); dùng đũa
thủy tinh tròn đầu lấy dần mẫu phân tích sang cốc thủy tinh (mỗi lần chỉ dùng một ít
HCl, khi hết sủi bọt thì thôi).
Nếu công phá tốt thì không còn di tích sắt, dòch trở nên trong và có cặn trắng
vàng.
Điều cần lưu ý là lúc sử dụng chén bạch kim cần phải tuân theo các qui đònh
chặt chẽ vì đây là loại rất q rất đắt tiền.
2.1.2. Công phá bằng 3 acid
Cân một gam đất đã qua rây 0,25mm đổ vào bình kjehldan có thể tích 250ml.
Thêm 25-30ml hỗn hợp 3 acid (pha trộn theo thể tích lúc đặc nhất, tỷ lệ
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà

-91-
HCl:HNO
3
:H
2
SO
4
= 2:1:4) đun trên bếp cát đến lúc gần cạn (nhớ đặt một phểu con
trên miệng bình) thì đổ thêm 25 ml hỗn hợp 3 acid và tiếp tục đun lần nữa đến gần
cạn hết. Sau đó dùng 30-40ml HNO
3
25% hòa tan cặn ấy.
3. Phân tích Silic
3.1. Nguyên tắc
Sau lúc công phá và xử lý bằng HCl sinh ra acid Silic:
K
2
SiO
3
+ 2HCl 󽞯 H
2
SiO
3
+ 2KCl
CaSiO
3
+ 2HCl 󽞯 H
2
SiO
3

+ CaCl
2
Acid Silicic là keo ưa nước có mang điện. Muốn kết tủa nó phải trung hòa
điện và làm mất nước. Trong điều kiện tồn tại HCl chất keo động vật gelatin có thể
hoàn thành tốt nhiệm vụ đó. Cũng có thể chỉ xử lý bằng HCl.
3.2. Đònh lượng SiO
2
bằng gelatin
Đun cạn dòch phân tích đến trạng thái hồ. Thêm 25ml HCl d = 1,19, để yên
một lúc lâu (lúc cần tranh thủ làm có thể đặt 10 – 15 phút trong nước gần sôi). Đun
nóng đến 70
o
C. Thêm 10ml dung dòch gelatin 1% (dòch gelatin đã được đun nóng
trước lúc sử dụng). Quấy 5 phút, đun trên nồi cách thủy 10 phút. Đợi hơi nguội rồi
lọc qua giấy lọc không tro. Dùng nước cất đun nóng rửa kết tủa trên giấy lọc dến
lúc dòch chảy xuống hết phản ứng sắt (mỗi lít nước cất pha thêm 5ml HCl đậm đặc).
Thử phản ứng sắt bằng dung dòch NH
4
SCN hoặc KSCN 10%. Giữ dòch lọc lại để
phân tích sắt nhôm (đánh dấu dòch A), còn kết tủa và giấy lọc bỏ vào chén sứ (nếu
có một ít kết tủa bám ở thành cốc phải dùng một mảnh giấy lọc bé lau nhẹ rồi bỏ
nhập vào chén sứ), đậy hở nắp rồi bỏ vào lò nung ở 400
o
C. Lúc đầu cho nhiệt độ
thấp sau tăng dần đốt cháy hết giấy lọc. Tiếp tục đốt 1 giờ. Chuyển sang bình hút
ẩm, đợi nguội, cân trọng lượng rồi tính tỉ lệ SiO
2
:
SiO
2

.nH
2
O 400
o
C SiO
2
+ nH
2
O
C
Kba
SiO
󽞵󽞵󽜮
󽜾
100)(
%
2
a là trọng lượng chén sứ và SiO
2
đã nung (g)
b là trọng lượng chén đã nung khô (g)
C là trọng lượng đất dùng phân tích (g)
K là hệ số quy về đất khô tuyệt đối
3.3. Đònh lượng SiO
2
bằng HCl
Chuyển mẫu đất đã công phá sang chén sứ, đun cạn khô trên nồi cách thủy.
Thỉnh thoảng dùng đũa thủy tinh trộn đều. Nhỏ HCl d = 1,19 từ từ vào thấm ướt kết
tủa, vẫn đun trên nồi cách thủy (nếu độ nhiệt trên 100
o

C sẽ tạo thành các muối sắt
nhôm và Magiê khó tan). Lúc đó có bột khô mòn lại nhỏ thêm HCl, đun tiếp (HCl
trong quá trình bay hơi đã lấy H
2
O
2
của acid silicic). Thêm 10ml HCl d = 1,19 thấm
ướt bột kết tủa. Thêm 80ml nước cất đã đun sôi. Đặt 5 phút trên nồi cách thủy rồi
lọc qua giấy lọc không tro. Rửa kết tủa bằng HCl 1% đã đun sôi, đến lúc hết phản
ứng sắt (thử bằng KSCN hoặc NH
4
SCN 10%). Dùng nước cất đã đun sôi nhỏ từ từ
vào để rửa sạch HCl trong kết tủa (thử bằng AgNO
3
). Phần kết tủa nằm trên giấy
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-92-
lọc là SiO
2
song có thể còn một ít SiO
2
trong dòch lọc. Muốn đảm bảo chính xác cần
cô cạn dòch lọc, nếu có cặn khô thì xử lí như trên rồi nhập với phần trước. Còn dòch
lọc thì đònh mức ở bình 250ml giữ lại để phân tích sắt nhôm (ký hiệu dòch A).
Chuyển tất cả giấy lọc và kết tủa vào chén nung đã biết trọng lượng, đậy ½
nắp rồi bỏ vào lò nung. Lúc đầu cho độ nhiệt thấp, đốt cháy giấy lọc và làm mất
nước hút ẩm. Sau tăng dần lên 400
o
C nung khô kết tủa, chuyển qua bình hút ẩm đợi
nguội rồi cân.

Cách tính SiO
2
% như ở phương pháp gelatin đã nói trên.
4. Phân tích R
2
O
3
R
2
O
3
bao gồm Fe
2
O
3
và Al
2
O
3
. Thực ra còn có P
2
O
5,
TiO
2
, MnO
2
nhưng rất ít
không đáng kể.
Al

2
O
3
trong đất chứa khoảng 2 – 40% (nhiều ở đất sét, ít ở đất cát).
Fe
2
O
3
trong đất khoảng 0,2 – 10% (đất Feralit cao hơn). Thường chỉ phân tích
R
2
O
3
và Fe
2
O
3
. Còn Al
2
O
3
thì lấy hiệu số giữa hai số liệu trên (vì chưa có phương
pháp phân tích Al
2
O
3
thật tốt).
Có hai phương pháp phân tích R
2
O

3
: phương pháp Amoniac dùng cho đất
không có phản ứng Cacbonat. Phương pháp Acetat dùng cho đất có phản ứng
Cacbonat và nhiều Mangan.
4.1. Đònh lượng R
2
O
3
bằng Amoniac
4.1.1. Nguyên tắc
Dùng NH
4
OH kết tủa sắt và nhôm trong dòch lọc nói trên
RCl
3
+ 3NH
4
OH 󽞯 R(OH)
3
+ 3NH
4
Cl
Độ hòa tan của hidroxit sắt nhôm rất bé (0,96.10
-5
và 4,5.10
-10
phân tử
gam/lít). Kết tủa sắt nhôm rất khó vì chúng là keo lưỡng tính)
Al
3+

+ 3OH
-
󽝅 Al(OH)
3
󽝅 H
+
+ AlO
2
-
+ H
2
O
Nếu thiếu NH
4
OH thì một phần sắt nhôm vẫn tồn tại dạng ion trong dung
dòch. Nếu thừa NH
4
OH sẽ phân ly ra AlO
2
-
. Bởi vậy cần điều tiết pH dung dòch và
thêm NH
4
Cl để khống chế nồng độ OH
-
:
- Điều tiết pH dung dòch: nồng độ ion H
+
ở phạm vi nhất đònh có thể làm cho sắt
nhôm kết tủa hoàn toàn. Lúc pH = 2 thì sắt bắt đầu kết tủa, pH = 3 hoặc cao hơn

nữa sẽ kết tủa hầu hết. Còn nhôm bắt đầu kết tủa ở pH = 4,5 và kết tủa hoàn toàn ở
5,5 – 7,5. Lúc pH = 6,4 – 6,6 độ hòa tan của nhôm bé nhất, nhưng pH trên 7,5 nhôm
lại hòa tan. Bởi vậy, muốn kết tủa sắt nhôm phải điều tiết pH ở phạm vi 3 – 6,5,
dùng chỉ thò màu Metyl đỏ. Lúc Fe(OH)
3
nhiều qua sự biến màu của Metyl đỏ
không rõ thì đợi một lúc cho kết tủa lắng xuống rồi quan sát phần trên.
- Thêm NH
4
Cl: Nếu OH
-
nhiều quá thì Al(OH)
3
sẽ hòa tan sinh ra NaAlO
2
. Chất
này đun sôi vẫn không tan. Nếu có NH
4
+
thì sinh ra NH
4
AlO
2
có thể thủy phân.
NH
4
AlO
2
+ 2H
2

O 󽝅 Al(OH)
3
+ NH
4
OH
Từ đấy ta thấy nếu OH nhiều quá không lợi, còn NH
4
nhiều thì vẫn lợi cho
kết tủa nhôm. Bởi vậy, trong dung dòch cần có NH
4
Cl. Mặt khác, khi có NH
4
+
trong
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-93-
dung dòch thì không sinh ra kết tủa Magiê và Mangan vì lúc thêm NH
4
Cl độ điện ly
của NH
4
OH giảm, nồng độ OH cũng giảm.
NH
4
OH 󽝅 NH
4
+
+ OH
-
5

4
10.8,1
))((
4
󽜮
󽜾
󽜮󽜬
OHNH
OHNH
Nồng độ OH để kết tủa hết sắt là 1,35.10
-9
p.t.g/lít. Trong dung dòch có
NH
4
OH 0,1N thì nồng độ OH = 1,3.10
-3
p.t.g/lít. Trong dung dòch bão hòa Mg(OH)
2
thì nồng độ OH = 2,8.10
-4
p.t.g/lít.
Như vậy, có thể sinh ra kết tủa Magiê vì:
1,3.10
-3
< 2,8.10
-4
Nếu thêm vào dung dòch NH
4
OH một lượng NH
4

Cl là 1 p.t.g/lít như thế
không sinh ra kết tủa Magiê mà vẫn đảm bảo kết tủa hết sắt vì:
2,8.10
+4
> 1,8.10
-6
> 1,35.10
-9
Cần lưu ý các điểm sau:
Muốn được tinh khiết phải kết tủa 2 lần.
Kết tủa này vô đònh hình, có thể đun nóng tăng cường thủy phân để kết tủa lắng
xuống sau dễ lọc.
Không dùng nước cất rửa kết tủa. Dòch rửa cần pha thêm NH
4
NO
3
vì chất này dễ
phân giải, dễ bay hơi, không làm bẩn kết tủa.
Cần chuẩn bò đầy đủ trước lúc kết tủa để động tác kết tủa lọc và rửa tiến hành
nhanh, liên tục. Sau lúc kết tủa lần 1 cần hòa tan ngay trong acid rồi kết tủa lần 2 vì
nếu để lâu Al(OH)
3
rất khó tan.
Trong thực tế, không thêm NH
4
Cl nữa vì trong dung dòch sẵn có NH
4
OH và HCl sẽ
tạo thành NH
4

Cl.
4.1.2. Trình tự đònh lượng R
2
O
3
bằng Amoniac
Hút 50 – 100ml dòch lọc A sau lúc đã phân tích SiO
2
vào cốc thủy tinh.
Đun sôi, thêm 3 giọt Metyl đỏ rồi nhỏ từ từ dung dòch NH
4
OH nồng độ 1/1 vào, vừa
nhỏ vừa khuấy đến lúc dung dòch biến thành màu vàng hoặc hết mùi amoniac thì
thôi.
Thêm nước cất làm loãng, đun sôi. Rồi lấy xuống để yên cho kết tủa lắng và tranh
thủ lọc lúc còn nóng.
Dùng dung dòch NH
4
NO
3
2% rửa kết tủa 5 –6 lần. Bỏ cả giấy lọc và kết tủa vào
chén sứ đã biết trước trọng lượng, không đậy nắp (đủ oxi sẽ có màu nâu, thiếu oxi
sinh ra Fe
3
O
4
màu đen).
Bỏ vào lò nung khô, chuyển sang bình hút ẩm đợi nguội rồi cân. Tính R
2
O

3
theo
công thức :
b
Ka
OR
󽞵󽞵
󽜾
100
%
32
a là trọng lượng kết tủa đã nung khô (g).
b là trọng lượng đất (g) tương ứng dòch A hút để phân tích.
K là hệ số qui về đất khô tuyệt đối.
Thực ra trong kết tủa trên còn lẫn cả TiO
2
và P
2
O
5
nhưng không đáng kể.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-94-
4.2. Đònh lượng R
2
O
3
bằng acetat
4.2.1. Nguyên tắc
Sắt và nhôm tác dụng với Natri Acetat:

AlCl
3
+ 3NaCH
3
COO 󽞯 3NaCl + Al(CH
3
COO)
3
FeCl
3
+ 3NaCH
3
COO 󽞯 3NaCl + Fe(CH
3
COO)
3
Trong điều kiện độ nhiệt bình thường các muối này dễ tan trong nước nhưng
lúc đun sôi sẽ tạo thành những muối kiềm kết tủa nên có thể tách khỏi Ca, Mg, Co,
Ni …
Al(CH
3
COO)
3
+ 2H
2
O 󽞯 Al(OH)
2
CH
3
COO + 2HCH

3
COO
Fe(CH
3
COO)
3
+ 2H
2
O 󽞯 Fe(OH)
2
CH
3
COO + 2HCH
3
COO
Sau thủy phân sinh ra hidroxit:
R(OH)
2
CH
3
COO + H
2
O 󽝅 R(OH)
3
+ HCH
3
COO
4.2.2. Trình tự đònh lượng R
2
O

3
bằng acetat
Hút 100ml dòch lọc A nói trên, trung hòa bằng dung dòch Na
2
CO
3
hoặêc
NH
4
OH loãng. Thêm một ít acid acetic 5% để acid hóa đến lúc kết tủa hòa tan.
Thêm 20 – 25ml CH
3
COONa 10%, đun sôi 2 phút.
Đặt trên nồi cách thủy, đợi kết tủa lắng xuống, tranh thủ lọc ngay.
Dùng dung dòch CH
3
COONa 1% rửa kết tủa đến hết Cl
-
.
Kết tủa này vẫn còn lẫn một số muối khác nên cần dùng HCl 10% đun sôi để
hòa tan. Đònh mức ở 200ml. Hút ½ dòch này phân tích Fe
2
O
3
. Còn ½ thì dùng
NH
4
OH kết tủa R
2
O

3
như trên, lọc, nung rồi cân.
Tính kết quả tương tự như phương pháp amoniac.
Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường - ThS. Đinh Hải Hà
-95-
BÀI 32: PHÂN TÍCH Al
3+
TRAO ĐỔI TRONG ĐẤT
1. Ý nghóa
Al
3+
là nguyên tố kim loại phổ biến trong vỏ trái đất. Đặc biệt là cation trao
đổi chính của đất phèn. Độc chất Al
3+
tồn tại trong môi trường khi ở dạng hóa trò 3
+
.
Ở pH <4,5 thì Al
3+
có khả năng hòa tan rất cao.
2. Nguyên tắc
Dung dòch nhôm tạo phức với Eriochrome Cyanide-R ở pH = 6 cho hỗn hợp
từ đỏ sang hồng ở độ hấp thu 󽝭=535nm. Cường độ màu trong giai đoạn phát triển
màu bò ảnh hưởng bởi nồng độ Al
3+
, thời gian phản ứng, nhiệt độ, pH, độ kiềm và
nồng độ các ion khác trong mẫu. Để ổn đònh màu và độ đục, Al
3+
trong mẫu được
cho tạo phức với EDTA để tạo thành mẫu trắng. Ảnh hưởng của sắt và mangan –

hai nguyên tố thường có trong nước được loại bỏ bằng cách thêm acid ascorbic.
Khoảng quan sát được của Al
3+
nằm trong khoảng 20-300ug/l.
3. Dụng cụ và hóa chất
3.1 Dụng cụ
Cối chày sứ
Khay inox
8 Erlen
Pipet 5ml, 10ml
Đũa thủy tinh
Phễu
Cốc 100ml
3.2 Hóa chất
Dung dòch Al lưu trữ: hòa tan 1,758g KAl(SO
4
).12H
2
O trong nước cất, đònh mức
thành 1000ml (1ml=0,1mg)
Dung dòch Al chuẩn: pha loãng 10ml dd Al lưu trữ thành 1000ml bằng nước cất.
Dung dòch này sử dụng trong ngày (1ml=1ug)
Acid ascorbic 0,1%: 0,1g acid ascorbic pha thành 100ml. Dung dòch này sử dụng
trong ngày
Dung dòch đệm pH = 6: hòa tan 136g CH
3
COONa.3H
2
O trong nước cất. Thêm
2,41ml acid acetic 99,8%. Đònh mức 1000ml.

Dung dòch thuốc thử lưu trữ: hòa tan 300mg Eriochrome Cyanide-R
(C
23
H
15
Na
3
O
9
S)trong 50ml nước cất + 3ml acid acetic 99,8%. Đònh mức thành
100ml.
Dung dòch thuốc thử làm việc: pha loãng 10ml dd trên thành 100ml bằng nước cất.
Chỉ thò metyl cam 0,1%
Dd EDTA 0,01M: hòa tan 3,7g EDTA trong nước và pha loãng thành 1000ml.
H
2
SO
4
0,02N