泥炭中有机质指的是由泥炭中未完全分解的植物残体和腐殖质所组成。有机质是泥炭的基本组分，它的含量比矿质土壤高十倍甚至百倍，与褐煤、风化煤的含量相仿，一般为50%～70%，最高可达90%以上，最低也有30%左右。有机质含量高低决定了泥炭的物理化学性质及其利用途径。泥炭有机质的含量一般用差减法求得:有机质=泥炭-吸湿水-灰分。
泥炭有机质的组分是很复杂的，主要有:苯萃取物、水溶物、易水解物、腐殖酸、难水解物、不水解物。泥炭有机质组分的分析流程见图73.57。
73.16.6.1 苯萃取物
方法提要
苯萃取物就是泥炭中能够被苯溶解的物质，亦称为苯沥青或粗蜡。对苯萃取物进一步分离精制，可得到泥炭蜡和树脂，是国防、化工、轻工等部门的重要化工原料。
泥炭试样放在萃取器中，在热水浴上用苯萃取，然后蒸除苯，在105～110℃下(或80℃，0.5atm下)，将萃取物干燥到恒量，根据干燥的苯萃取物和试样质量，计算苯萃取物的含量。
仪器
索氏萃取器萃取器由3部分组成，圆底烧瓶、萃取器、冷凝管。
图73.57 泥炭有机质组分的分析流程图
蒸馏器 由两部分组成，锥形瓶、冷凝器。脱脂棉。
电热鼓风干燥箱或真空烤箱。
滤纸筒 直径 25mm，长 75mm。制作方法: 将定性滤纸裁成 75mm ×75mm 和 50mm ×50mm 方块，先取 75mm ×75mm 滤纸一张，用水润湿后，适度松紧地裹在直径为 23～ 24mm的圆底试管壁上，然后取 50mm ×50mm 滤纸一张，用水润湿后裹在试管底部，如此交替地在试管底部裹上 3 张 75mm ×75mm 滤纸和 2 张 50mm ×50mm 滤纸。然后取下滤纸筒，于 110℃烘干备用。
试剂
苯。
分析步骤
称取 3～5g (精确至 0.0001g) 小于 0.25mm 的风干泥炭试样放入滤纸筒中，在试样上盖一层脱脂棉，防止泥炭撒出，然后将试样放入索氏萃取器中，在圆底烧瓶中加入 100～120mL 苯，连接好萃取装置，置于恒温水浴中萃取，水温控制在 90～ 95℃ ，回流速度最好每秒 1 滴，加热萃取 3h，直到回流的萃取液无色为止。取下萃取器，将圆底烧瓶中的萃取液全部转移到已恒量的 150mL 锥形瓶中，并用少量苯洗涤圆底烧瓶，洗涤液并入锥形瓶中。在水浴中蒸馏回收苯，直到不再有苯滴出为止。将锥形瓶置于电热鼓风干燥箱或真空烤箱中，于 105～110℃条件下干燥 1.5h 至恒量 (质量变化小于 0.0010g) 。
苯萃取物含量 (%) 的计算参见式 (73.124) 。
注意事项
1) 严格控制苯的回流速度，防止过快引起苯逸出。
2) 锥形瓶中的苯萃取液，不得超过容量的 2 /3。
3) 萃取和蒸馏应当在通风橱中进行。
4) 索氏萃取器的接口部分应当磨合紧密，否则会带来分析误差。
73.16.6.2 易水解物的测定
方法提要
泥炭的易水解物是指泥炭试样在分出苯萃取物后，在 (5 +95) HCl 的作用下能够被水解的物质，它包括单糖类和半纤维素。泥炭的易水解物中含有较多的还原性物质 (如还原糖) ，可用于化工原料和生产饲料酵母。
半纤维素是一种介于淀粉和纤维素中间的一类多糖，包括聚戊糖、双糖、寡糖等，它们在 (5 +95) HCl 的作用下，可以被水解成单糖。
试剂
盐酸。
操作步骤
将苯萃取后的固体残渣，经自然干燥或 <50℃的红外灯的条件下烘 3h 将残馏苯挥发，再放入 102～105℃的烘箱中干燥 1h 并至恒量。然后置于 250mL 锥形瓶中，加 (5 + 95)HCl ［每克试样加 20mL (5 + 95) HCl］，连接好回流冷凝器，于沸水浴中回流 5h，并经常摇动。取下，离心分离后，用慢速定量滤纸过滤于 250mL 容量瓶中，用热水洗涤沉淀至无氯离子，洗液并入 250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。待测水解物中的还原糖。
将剩下的固体物转入已知质量的称量瓶中，于 102～ 105℃ 烘箱中干燥 2h 并至恒量(质量变化小于 0.0010g) 。
易水解物含量 (%) 的计算参见式 (73.124) 。
73.16.6.3 腐殖酸的测定
方法提要
采用容量法测定腐殖酸的含量，与游离腐殖酸的测定方法相同，即用 10g/L NaOH 溶液在沸水浴的条件下抽提，使难溶解的腐殖酸盐转化为可溶性的腐殖酸钠。用已知浓度的重铬酸钾-硫酸溶液氧化腐殖酸中的碳成为二氧化碳，过量的重铬酸钾以邻菲罗啉为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液进行滴定，间接求出在氧化过程中所消耗的重铬酸钾溶液的量，然后按照泥炭中腐殖酸的含碳量换算试样中腐殖酸的含量。最后，用酸析法分别得到黑腐殖酸、棕腐殖酸、黄腐殖酸，按重量法测定它们的含量。
试剂
与 73.16.5.1 腐殖酸的测定相同。
分析步骤
1) 腐殖酸的测定。经水解后的固体物移入 500mL 锥形瓶中，加入 10g / L NaOH 溶液(1g 试样加 150mL) ，插入长颈小漏斗，于沸水浴上抽提 2h，取下冷却，用离心机分离，将上层清液贮于 1000mL 容量瓶中，用水洗涤小漏斗及残渣至中性，洗液并入容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。分取 5.00mL 溶液于 150mL 锥形瓶中，同样按 73.16.5.1 腐殖酸测定方法操作，测得腐殖酸含量 (%) 。计算公式乘 1000/5 倍数。
2) 黑、棕腐殖酸的测定。从测定腐殖酸的溶液中分取 20.00mL 溶液置于 100mL 烧杯中，用 (8 +92) H2SO4或 (5 +95) HCl 约 30mL 酸化，使溶液的 pH 值约为 2。经离心机分离，上层淡黄色溶液弃去 (此为黄腐殖酸) ，剩余的沉淀物用水洗至中性 (刚开始胶液为止) ，然后转移到已知质量的瓷坩埚中。先于红外灯下烘干，再于烘箱中于 102～105℃烘干，称量(精确至0.0001g)，再烘干，称量直至恒量。然后放入高温炉中灰化，并于800℃灼烧2h，称量(精确至0.0001g)，再灼烧，称量直至恒量。
黑、棕腐殖酸含量(%)的计算参见式(73.124)，乘1000/20倍数。
3)黄腐殖酸的测定。采用差减法，即用腐殖酸的含量减去黑、棕腐殖酸的含量就是黄腐殖酸的含量(%)。
73.16.6.4 难水解物的测定
方法提要
难水解物就是泥炭中除去苯萃取物、易水解物以外，能够被(4+1)H2SO4溶解的物质。它的主要成分是纤维素，纤维素属于多聚糖，晶格结构紧密牢固。用(4+1)H2SO4处理纤维素，可以破坏纤维素的多聚糖链晶格，再用稀酸水解，可使纤维素分解成为单糖类物质。
试剂
硫酸。
分析步骤
将提取腐殖酸后的残渣，放在已知质量的称量瓶中，于102～105℃干燥2h，称量(精确至0.0001g)。然后小心地把残渣转入250mL锥形瓶中，加入(4+1)H2SO4［1g试样加10mL(4+1)H2SO4］，室温下静置2h。再加入15倍量的水，加盖小漏斗，于沸水浴上加热5h，过滤(过滤时所用滤纸为60℃烘干至恒量的滤纸)，滤液用500mL容量瓶承接，水洗涤至无硫酸根(用100g/LBaCl2溶液检查)，用水稀释至刻度，摇匀。溶液用于测定还原糖。
将滤纸和残渣转入已恒量的称量瓶中，先在红外灯下烘干，再于102～105℃烘干，称量(精确至0.0001g)。再干燥，称量至恒量。减去滤纸的质量即为提取难水解物后残渣的质量。
难水解物含量(%)的计算参见式(73.124)。
73.16.6.5 不再水解物的测定
方法提要
不再水解物就是泥炭中除去苯萃取物、易水解物、难水解物以外的残余物质，主要是木质素、角质素、木栓等。经提取难水解物后的残渣减去灼烧后的残渣，即是不被水解物。
分析步骤
将已恒量的提取难水解物后的残渣，转入已恒量的瓷坩埚中，置于(525±25)℃高温炉中，灼烧2h，称量(精确至0.0001g)。再灼烧、称量直至恒量。
不再水解物含量(%)的计算参见式(73.124)。
73.16.6.6 还原糖的测定
泥炭中未完全分解的植物残体，经稀酸和浓硫酸水解后，生成单糖类物质，其中大多数单糖类物质具有还原性。还原糖的测定方法有两种:经典法(贝尔德兰法)、快速测定法。
(1)经典法(贝尔德兰法)
方法提要
斐淋溶液由两种溶液组成，A溶液含有硫酸铜，B溶液含有氢氧化钠和酒石酸钾钠。硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，而酒石酸钾钠在碱性条件下能使氢氧化铜沉淀溶解，生成天蓝色的结构复杂的酒石酸钾钠铜盐，此铜盐无普通铜盐的反应。当酒石酸钾钠铜盐与还原糖一同加热时，酒石酸钾钠铜盐中的铜被还原成为氧化亚铜沉淀。用硫酸高铁溶液溶解氧化亚铜沉淀，则硫酸高铁被还原成为硫酸亚铁，生成的硫酸亚铁以高锰酸钾溶液进行滴定，即可求出被还原的铜量，查表可得出铜量相当的糖量。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
试剂
硫酸。
斐林溶液溶液A:40gCuSO4·5H2O溶于水中，用水稀释至1000mL。
溶液B:200g酒石酸钾钠和150gNaOH分别溶于水中，用水稀释至1000mL。
硫酸铁溶液50gFe2(SO4)3与110mLH2SO4混合后，用水稀释至1000mL。
甲基红指示剂1g甲基红溶于100mL(1+1)乙醇溶液中。
氢氧化钠溶液(100g/L)。
高锰酸钾标准溶液3.2gKMnO4溶于水中，用水稀释至1000mL，过滤后，贮存于棕色瓶中。放置一周后标定。
标定称取110℃烘干2h的草酸钠0.2000g置于于250mL锥形瓶中，加120mL(5+95)硫酸，加热至80～90℃，用高锰酸钾标准溶液滴定至微红色，并且在1min内红色不消失为终点。
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式中:c(KMnO4)为高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/Lm为称取草酸钠的质量，gV为滴定时消耗高锰酸钾标准溶液的体积，mL67.0为Na2C2O4的摩尔质量的数值，单位用g/mol。
分析步骤
从易水解物和难水解物的溶液中，分别吸取20.00mL水解液(含量低时，可吸取50.00mL)放在250mL锥形瓶中，加2滴甲基红指示剂，用100g/LNaOH溶液调至中性(由红色变为橙色为止)。然后加入溶液A和溶液B各20mL，微沸3min(避免剧烈沸腾，引起浓度过大)，静置1min，溶液呈蓝色或蓝绿色(如无蓝色或蓝绿色，应减少水解液的用量)。用快速滤纸过滤，沉淀用热水洗涤至中性，用硫酸铁溶液将沉淀全部溶解，并全部转入250mL锥形瓶中，加1mL2mol/LH2SO4，立即用高锰酸钾标准溶液滴定至淡红色，保持30s颜色不消失为止。由高锰酸钾标准溶液的消耗量计算铜的质量。
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式中:m为铜的质量c为高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/LV为滴定消耗高锰酸钾标准溶液的体积，mL63.54为铜的摩尔质量的数值，单位用g/mol。
根据铜的质量，由铜质量与葡萄糖质量的换算表(表73.27)中查找相当的葡萄糖的质量。
再由葡萄糖的质量计算葡萄糖的含量(即还原糖的含量，%)。
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式中:m为试样的质量，g。
表73.27 铜质量与葡萄糖质量的换算 (单位: mg)
(2)快速测定法
方法提要
与经典法基本相同，不同之处是在斐林溶液中加入黄血盐和次甲基蓝。
硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，酒石酸钾钠在碱性条件下使氢氧化铜沉淀溶解而生成天蓝色的酒石酸钾钠铜盐，酒石酸钾钠铜盐与还原糖一同加热，酒石酸钾钠铜盐中的铜被还原成为氧化亚铜沉淀，氧化亚铜沉淀与黄血盐(亚铁氰化钾)反应可生成可溶性的亚铁氰化钾铜。由于酒石酸钾钠铜盐的氧化性比次甲基蓝强，所以还原糖先同酒石酸钾钠铜盐反应，然后才与次甲基蓝反应生成无色的物质。所以通过用标准糖溶液滴定未加试样的一定量的斐林溶液和加试样的同样量的斐林溶液，再根据消耗标准糖溶液的体积的不同，就可以计算出试样中还原糖的含量。
试剂
斐林溶液A称取15gCuSO4·5H2O和0.5g次甲基蓝，溶于水中，用水稀释至1000mL，摇匀。
斐林溶液B称取50g酒石酸钾钠、54gNaOH、4g黄血盐(亚铁氰化钾)溶于水中，用水稀释至1000mL摇匀。
葡萄糖标准溶液(1mg/mL)称取1.0000g于真空干燥箱中<50℃干燥8h并至恒量的葡萄糖，用水溶解后，加入10mL(1+1)H2SO4，用水稀释至1000mL，摇匀。
分析步骤
分别吸取10.00mL易水解溶液和25.00mL难水解溶液置于50mL容量瓶中，加甲基红指示剂2滴，用100g/LNaOH溶液调节溶液颜色由红色变为橙色(即至中性)，用水稀释至刻度，摇匀。
分取5.00mL溶液于100mL锥形瓶中，加入溶液A和溶液B各5mL，摇匀，于电炉上加热使瓶内溶液在1min内沸腾，根据预实验结果加入葡萄糖标准溶液，再滴加葡萄糖标准溶液至溶液由蓝色或紫红色变为无色为止。
空白:吸取溶液A和溶液B各5mL于100mL锥形瓶中，加入9.00mL标准糖溶液，摇匀，于电炉上加热使瓶内溶液在1min内沸腾，再以每4～5s一滴的速度滴加标准糖溶液至溶液由蓝色或紫红色变为无色为止。
按下式计算5mL试液中还原糖量:
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式中:m(还原糖)为吸取10.00mL易水解液和25.00mL难水解液中所含还原糖的质量，mgV1为分取水解液，处理后定容体积，50mLV2为滴定分取试液体积，5mLV3为5mL试液测定消耗葡萄糖标准溶液的体积，mLV0为空白测定消耗葡萄糖标准溶液的体积，mLρ(葡萄糖)为葡萄糖标准溶液的浓度，mg/mL。
还原糖含量(%)的计算见式(73.130)。
注意事项
滴定时必须在沸腾的条件下，并在1min内滴定完毕。滴定后，从电炉上取下锥形瓶，溶液迅速变为蓝色或蓝紫色，原因是次甲基蓝不稳定易被空气氧化所致。一般采用预实验的方法，得出最初加入的糖标准溶液的量，而后进行滴定。
氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合,沉淀是马上就形成,应该说不到一秒钟.反应比较迅速.斐林试剂(Fehling's solution)是德国化学家斐林（Hermann von Fehling,1812年--1885年）在1849年发明的.它是由氢氧化钠的质量分数为0.1 g/mL的溶液和硫酸铜的质量分数为0.05 g/mL的溶液,还有酒石酸钾钠配制而成的.它与可溶性的还原性糖(葡萄糖、果糖和麦芽糖)在加热的条件下,能够生成砖红色的氧化亚铜沉淀.因此,斐林试剂常用于鉴定可溶性的还原性糖的存在与否.
酒石酸钾钠在其中作为络合剂,使得氢氧化铜暂时的溶解于溶液中,所以不会有沉淀.
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