토양 pH 측정

분석방법의 종류

<방법 1> 이 분석법은 유기탄소(Organic carbon) 함량이 17%미만인 광질토양(Mineral soils)에 적용한다.

<방법 2> 염의 조성이 상이한 광질토양에 적용한다.

<방법 3> 유기탄소 함량이 17%이상인 유기질 토양(Organic soils)에 적용한다.

<방법 4> 많은 양의 가용성 염(Soluble salt)과 치환성 나트륨(Exchangeble Sodium)을 가지고 있어서 대부분의 식물의 생육에 해를 끼치는 Saline-sodic soils에 적용한다.

<방법 1>

가. 원리

풍건(20-40℃에서 자연건조)한 토양 시료와 증류수(H2O)를 혼합(1+1)한 후 전위차에 의하여 측정한다.

나. 장비

1) pH meter - 유리전극 이나 복합전극을 갖춘 것(지시전극과 대비전극을 가진 것)

2) 자동피펫 - 10ml을 정확히 이송 가능한 것

3) Stirrer - 유리막대나 또는 1550rpm으로 교반할 수 있는 이동용 교반기

4) Glassware - 50ml 유리비이커나 종이컵

다. 시 약

1) H2O - 증류수 또는 탈이온수

2) 표준 완충액 - pH 4.00, pH 7.00, pH 10.00. 산성토양에서는 pH 4.00과 pH 7.00을 사용, 염기성 토양에서는 pH 7.00과 pH 10.00을 사용한다.

라. 기기보정(Calibration)

pH meter는 "다"의 "2)"에서와 같이 시료의 특성에 따라 2개 이상의 완충액으로 보정한다. pH 보정후 처음의 완충액을 측정하였을 때 0.05 단위 이상 차이가 나서는 안되며, 보정방법은 기기 제조회사의 지시서(Manual)에 따른다.

마. 표준 토양(Standard soils)의 준비

pH를 알고 있는 토양중 분석할 토양의 pH범위를 포함하는 토양(풍건, Air dry) 3 종류 이상을 사용하여 표준토양으로 한다. 10g의 풍건한 토양을 종이컵에 옮겨 넣고, "다"의 "1)"의 증류수 10ml(만약, 유기물을 많이 함유한 미세한 토양의 경우에는 필요하다면 추가로 10ml을 더 넣어준다.)을 가하고 5초간 유리막대나 교반기로 완전히 섞은 후 30분간 정치하여 둔다. pH meter로 측정 후 그 값이 알려진 토양의 pH kqt과 비교해 그 차이가 허용한계(Acceptable limit)인 ±0.1 단위 이하이면 실제 시료를 측정한다. 만약 그 값이 이 범위를 벗어나면 기기를 다시 보정하고 표준토양의 pH를 다시 측정하고, 또다시 이 허용한계를 벗어나면 pH meter의 전극을 교체한다.

만약 모든 표준토양에서 pH가 알려진 값 보다 0.1단위 만큼 낮거나 높으면 대비전극(Reference electrode) 점검한다. 실제 시료를 분석하기 전까지 표준토양의 측정을 반복한다.

바. 토양시료 준비

토양을 20-40℃에서 1-4일간(시료의 수분함량과 특성에 따라 다름) 풍건 후 분쇄하여 2mm 체를 통과한 것을 잘 혼합한다. "마"에서와 같이 soil-H2O의 혼합액을 만든다.

사. 측정

20-25℃에서 pH를 측정한다. 측정하기전 "바"에서 준비된 시료를 유리막대나 교반기로 "마"에서와 같이 완전히 섞은 후 소용돌이 치는 soil-H2O 혼합액에 pH전극을 살며시 넣어준다. pH 값을 0.1 단위 근처에서 즉시(30-60초 후) 읽는다. pH전극을 들어낸 후 증류수로 헹구고, 전극의 물방울은 여지로 살짝 제거한다.

pH 전극의 보관 및 관리는 기기 제조회사의 지침서에 따른다.

<방법 2>

가. 원리

토양중 염 농도는 이온활성(ionic activity)에 영향을 주는데, 이온활성은 soil-water suspension의 pH 값에 영향을 끼친다. H+ 이온은 양이온에 의해 해리된다. 토양용액중에서 치환성 Al은 H+를 대치하고 이것은 용액중에서 H+ 이온을 증가시키고, H2O대신에 CaCl2를 사용하면 pH값은 약 0.5 단위 만큼 낮아진다.

나. 참고문헌

이 분석법은 AOAC Official Method 994.16 pH Measurement of Mineral Soils(First Action 1994) - Official Methods of Analysis of AOAC International(16 edition)에 따른 것입니다.

<방법 3>

이 분석법은 AOAC Official Method 994.18 pH Measurement of Mineral Soils(First Action 1994) - Official Methods of Analysis of AOAC International(16 edition)에 따른 것입니다.

<방법 4>

이 분석법은 AOAC Official Method 994.17 pH Measurement of Mineral Soils(First Action 1994) - Official Methods of Analysis of AOAC International(16 edition)에 따른 것입니다.