土壤全氮含量的測定
1. 測定原理
樣品在加速劑的參與下,,用濃硫酸消煮時,,各種含氮有機化合物,經(jīng)過復(fù)雜的高溫分解反應(yīng),,轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮,。堿化后蒸餾出來的氨用硼酸吸收,以酸標(biāo)準溶液滴定,,求出土壤全氮含量(不包括全部硝態(tài)氮),。
包括硝態(tài)和亞硝態(tài)氮的全氮測定,在樣品消煮前,,需先用高錳酸鉀將樣品中的亞硝態(tài)氮氧化為硝態(tài)氮后,,再用還原鐵粉使全部硝態(tài)氮還原,轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮。
2. 試劑
2.1 硫酸:化學(xué)純,;
2.2 硫酸或鹽酸:分析純,,0.005mol/L硫酸或0.01mol/L鹽酸標(biāo)準溶液;
2.3 氫氧化鈉:工業(yè)用或化學(xué)純,,10mol/L氫氧化鈉溶液,;
2.4 硼酸-指示劑混合液;
2.4-1 硼酸:分析純,,2%溶液(W/V),;
2.4-2 混合指示劑:0 5g溴甲酚綠和0.1g甲基紅于瑪瑙研缽中,加入少量95%乙醇,,研磨至指示劑全部溶解后,加95%乙醇至100ml,。使用前,,每升硼酸溶液中加 20ml混合指示劑,并用稀堿調(diào)節(jié)至紅紫色(pH值約4.5),。此液放置時間不宜過長,,如在使用過程中pH值有變化,需隨時用稀酸或稀堿調(diào)節(jié)之,。
2.5 加速劑:100g硫酸鉀(化學(xué)純),,10g五水合硫酸銅(化學(xué)純),1g硒粉于研缽中研細,,必須充分混合均勻,。
2.6 高酸鉀溶液:25g高錳酸鉀溶于500ml無離子水,貯于棕色瓶中,;
2.7 1∶1硫酸,;
2.8 還原鐵粉:磨細通過孔徑0.15mm(100目)篩;
2.9 辛醇,。
3. 儀器
3.1土壤樣品粉碎機,; 3.2 瑪瑙研缽;3.3 土壤篩:孔徑1.0mm(18目),;0.25mm(60目),;3.4 分析天平:感量為0.0001g;3.5 硬質(zhì)開氏燒瓶:容積 50ml,,100ml,;3.6 半微量定氮蒸餾裝置;3.7 半微量滴定管:容積 10ml,,25ml,;3.8 錐形瓶:容積 150ml;3.9 電爐:300W變溫電爐。
4分析步驟
4-1土壤樣品的制備
將通過孔徑 1mm(18目)篩的土樣,,在牛皮紙上鋪成薄層,,劃分成多個小方格。用小勺于每個方格中,,取等量的土樣(總量不得少于20g)于瑪瑙研缽中研磨,,使之全部通過0.25mm篩?;旌暇鶆蚝髠溆?。
4-2測定
4.2-1 稱取風(fēng)干土樣(通過0.25mm篩)1.0000g(含氮約 1mg),同時測定土樣水分含量,。
4.2-2 土樣消煮
4.2-2-1 不包括硝態(tài)和亞硝態(tài)氮的消煮:
將土樣送入干燥的開氏瓶底部,,加少量無離子水(約0.5-1ml)濕潤土樣后,加入2g加速劑和5ml濃硫酸,,搖勻,。
將開氏瓶傾斜置于300W 變溫電爐上,,用小火加熱,,待瓶內(nèi)反應(yīng)緩和時(約10-15min),,加強火力使消煮的土液保持微沸,,加熱的部位不超過瓶中的液面,,以防瓶壁溫度過高而使銨鹽受熱分解,,導(dǎo)致氮素損失,。
消煮的溫度以硫酸蒸氣在瓶頸上部1/3處冷凝回流為宜,。
待消煮液和土粒全部變?yōu)榛野咨詭ЬG色后,,再繼續(xù)消煮1h,。
消煮完畢,冷卻,,待蒸餾,。在消煮土樣的同時,做兩份空白測定,,除不加土樣外,,其他操作皆與測定土樣時相同。
4.2-2-2包括硝態(tài)和亞硝態(tài)氮的消煮:
將土樣送入干燥的50ml開氏瓶底部,,加1ml高錳酸鉀溶液,,搖動開氏瓶,緩緩加入2ml1∶1硫酸,,不斷轉(zhuǎn)動開氏瓶,,然后放置5min,再加入1滴辛醇,。
通過長頸漏斗將0.5g(±0 01g)還原鐵粉送入開氏瓶底部,,瓶口蓋上小漏斗,轉(zhuǎn)動開氏瓶,使鐵粉與酸接觸,,待劇烈反應(yīng)停止時(約5min),,將開氏瓶置于電爐上緩緩加熱45min(瓶內(nèi)土液應(yīng)保持微沸,以不引起大量水分丟失為宜),。
?;穑_氏瓶冷卻后,,通過長頸漏斗加2g加速劑和5ml濃硫酸,,搖勻。
按4.2.1的步驟,,消煮至土液全部變?yōu)辄S絕色,,再繼續(xù)消煮1h。消煮完畢,,冷卻,,待蒸餾。在消煮土樣的同時,,做兩份空白測定。
4.2-3 氨的蒸餾
4.2-3-1 蒸餾前先檢查蒸餾裝置是否漏氣,,并通過水的餾出液將管道洗凈,。
4.2-3-2 待消煮液冷卻后,用少量無離子水將消煮液定量地全部轉(zhuǎn)入蒸餾器內(nèi),,并用水洗滌開氏瓶 4-5次(總用水量不超過30-35ml),。
于150ml錐形瓶中,加入5ml2%硼酸 -指示劑混合液,,放在冷凝管末端,,管口置于硼酸液面以上3-4cm處。
然后向蒸餾室內(nèi)緩緩加入20ml10mol/L氫經(jīng)鈉溶液,,通入蒸汽蒸餾,,待餾出液體積約50ml時,即蒸餾完畢,。用少量已調(diào)節(jié)至pH4.5的水洗滌冷凝管的末端,。
4.2-3-3 用0.005mol/L硫酸(或0.01mol/L鹽酸)標(biāo)準溶液滴定餾出液由藍綠色至剛變?yōu)榧t紫色。記錄所用酸標(biāo)準溶液的體積(ml),??瞻诇y定所用酸標(biāo)準溶液的體積,一般不得超過0.4ml,。
5. 結(jié)果的表示
5-1 計算公式
式中:
V———滴定試液時所用酸標(biāo)準溶液的體積,,ml;
V0———滴定空白時所用酸標(biāo)準溶液的體積,ml,;
CH———酸標(biāo)準溶液的濃度,,mol/L;
0.014———氮原子的毫摩質(zhì)量,;
m———烘干土樣質(zhì)量,,g。
5-2 平行測定結(jié)果,,用算術(shù)平均值表示,,保留小數(shù)點后三位。
5-3 平行測定結(jié)果的相差:土壤含氮量大于0.1% 時,,不得超過0.005%,;含氮0.1-0.06%時,不得超過0.004%,;含氮小于0.06%時,,不得超過0.003%。