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

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

- 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

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% 󽞵
󽟸
󽟹

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.

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

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

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

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 :

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
󽜮󽜬󽜬󽜬󽞬󽜬
󽜬󽜬
󽜬

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

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
󽟢
󽟰

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-

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

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

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

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

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

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

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

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

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:

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

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

)
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

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)

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

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

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

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

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

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

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

-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

.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

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

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+

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

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.
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

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
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

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.