[发明专利]一种秸秆生物质炭中碱含量的定量测定方法

说明书

本发明涉及一种秸秆生物质炭中碱含量的定量测定方法，属于土壤改良技术领域。本发明中所述的测定方法包括如下步骤：(1)根据所述HCl的用量计算得到秸秆生物质炭中总碱含量；(2)根据释放的COsubgt;2/subgt;的体积，计算秸秆生物质炭中碳酸盐的含量；(3)根据两次滴定所用HCl的量的差值计算秸秆生物质炭中有机碱含量；(4)物质炭中总碱含量减去有机碱含量即可得到秸秆生物质炭中总无机碱含量；秸秆生物质炭中总无机碱含量减去碳酸盐的含量即可得到秸秆生物质炭除碳酸盐以外的无机碱含量。按照本发明的测定方法可以定量测定秸秆生物质炭中所有碱含量，为高效生物质炭改良剂制备条件的选择提供依据。

技术领域

本发明涉及土壤改良技术领域，尤其涉及一种秸秆生物质炭中碱含量的定量测定方法。

背景技术

近年的研究发现由农作物秸秆等农业废弃物经厌氧热解制备的生物质炭对酸性土壤有一定的改良效果，因为生物质炭中含有碱性物质，能够直接中和土壤酸度。生物质炭对酸性土壤的改良效果不仅决定于其总碱含量，还与碱性物质的存在形态有关。之前的研究发现生物质炭中含一定量的含氧有机官能团，这些有机官能团离解形成的有机阴离子也是一种碱，对生物质炭的碱度有贡献。虽然之前的研究已经建立生物质炭中不同有机官能团的定量测定方法，但直接用有机官能团的数量代表生物质炭中有机碱的含量会高估其对生物质炭总碱的贡献，因为含氧有机官能团为弱酸，只有这些弱酸性官能团离解产生有机阴离子才对生物质炭的总碱有贡献，有机阴离子数量低于有机官能团的数量。而且，不同生物质炭中有机官能团的种类和数量及离解度均存在很大差异，因此无法直接根据有机官能团的数量定量评估生物质炭中有机碱的含量及其对总碱的贡献。另一方面，除碳酸盐外生物质炭中还含有其他无机碱，由于有机碱含量至今无法定量测定，因此，生物质炭中除碳酸盐以外的其他形态无机碱含量也无法定量测定。针对这些问题，如能研发生物质炭中所有碱的定量测定方法，定量表征生物质炭中各种形态碱的含量，则对预测生物质炭改良剂改良酸性土壤的效果有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种秸秆生物质炭中碱含量的定量测定方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种秸秆生物质炭中碱含量的定量测定方法，包括如下步骤：

(1)将秸秆生物质炭与水混合后得到生物质炭水悬液，利用0.15～0.25mol/L的HCl将所述生物质炭水悬液的pH滴定至1.8～2.2，记录HCl的用量，根据所述HCl的用量计算得到秸秆生物质炭中总碱含量；

(2)将秸秆生物质炭与0.8～1.2mol/L的HCl反应，根据释放的CO₂的体积，计算秸秆生物质炭中碳酸盐的含量；

(3)将秸秆生物质炭与0.8～1.2mol/L的HCl反应后，离心，取沉淀，将所述沉淀洗涤至洗出液电导率小于10μS/cm，得到去除无机碱的秸秆生物质炭，将所述去除无机碱的秸秆生物质炭与水混合后得到去除无机碱的秸秆生物质炭水悬液，利用0.4～0.6mol/L的NaOH将所述去除无机碱的秸秆生物质炭水悬液的pH滴定至秸秆生物质炭水悬液初始pH后，用0.15～0.25mol/L的HCl将其pH滴定至1.8～2.2，记录HCl的用量；取另一份去除无机碱的秸秆生物质炭水悬液，离心分离出与去除无机碱的秸秆生物质炭水悬液体积相同的上清液，利用上述相同的滴定方法将所述上清液的pH滴定至1.8～2.2，记录HCl的用量，根据两次滴定记录的HCl的用量的差值，计算秸秆生物质炭中有机碱含量；

(4)将步骤(1)得到的秸秆生物质炭中总碱含量减去步骤(3)得到的秸秆生物质炭中有机碱含量得到秸秆生物质炭中总无机碱含量；

秸秆生物质炭中总无机碱含量减去步骤(2)得到的秸秆生物质炭中碳酸盐的含量得到秸秆生物质炭除碳酸盐以外的无机碱含量。

作为优选，步骤(1)所述秸秆生物质炭与水混合的质量体积比为1g：98～102mL。