土壤全氮测定

1、土壤全氮测定法方法一：半微量开氏法 1 测定原理样品在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮时，各种含氮有机化合物，经过复杂的高温分解反应，转化为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量（不包括全部硝态氮）。 包括硝态和亚硝态氮的全氮测定，在样品消煮前，需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后，再用还原铁粉使全部硝态氮还原，转化成铵态氮。 2 仪器、设备 2.1 土壤样品粉碎机； 2.2 玛瑙研钵； 2.3 土壤筛：孔径1.0mm（18目）；0.25mm（60目）； 2.4 分析天平：感量为0.0001g； 2.5 硬质开氏烧瓶：容积50ml，100ml； 2.6

2、半微量定氮蒸馏装置； 2.7 半微量滴定管：容积10ml，25ml； 2.8 锥形瓶：容积150ml； 2.9 电炉：300W变温电炉。 3 试剂 3.1 硫酸（GB 62577）：化学纯； 3.2 硫酸（GB 62577）或盐酸（GB 62277）：分析纯，0.005mol/L硫酸或0.01mol/L盐酸标准溶液； 3.3 氢氧化钠（GB 62981）：工业用或化学纯，10mol/L氢氧化钠溶液； 3.4 硼酸-指示剂混合液； 3.4.1 硼酸（GB 62878）：分析纯，2溶液（W/V）； 3.4.2 混合指示剂：0.5g溴甲酚绿（HG3122079）和0.1g甲基红（HG3958 76）

3、于玛瑙研钵中，加入少量95乙醇，研磨至指示剂全部溶解后，加95乙醇至 100ml。使用前，每升硼酸溶液中加20ml混合指示剂，并用稀碱调节至红紫色（pH值约4.5）。此液放置时间不宜过长，如在使用过程中pH值有变化，需随时用稀酸或稀碱调节之。 3.5 加速剂：100g硫酸钾（HG 392076，化学纯），10g五水合硫酸铜（GB 665 78，化学纯），1g硒粉（HG392676）于研钵中研细，必须充分混合均匀。 3.6 高锰酸钾溶液：25g高锰酸钾（GB 64377）溶于500ml无离子水，贮于棕色瓶中； 3.7 11 硫酸； 3.8 还原铁粉：磨细通过孔径0.15mm（100目）筛； 3.

4、9 辛醇。 4 土壤样品的制备将通过孔径1mm（18目）筛的土样，在牛皮纸上铺成薄层，划分成多个小方格。用小勺于每个方格中，取等量的土样（总量不得少于20g）于玛瑙研钵中研磨，使之全部通过0.25mm筛。混合均匀后备用。 5 测定步骤 5.1 称取风干土样（通过0.25mm筛）1.0g（含氮约1mg），同时测定土样水分含量。 5.2 土样消煮 5.2.1 不包括硝态和亚硝态氮的消煮：将土样送入干燥的开氏瓶底部，加少量无离子水（约0.51ml）湿润土样后，加入2g加速剂和5ml浓硫酸，摇匀。将开氏瓶倾斜置于300W变温电炉上，用小火加热，待瓶内反应缓和时（约1015min），加强火力使消煮的土液

5、保持微沸，加热的部位不超过瓶中的液面，以防瓶壁温度过高而使铵盐受热分解，导致氮素损失。消煮的温度以硫酸蒸气在瓶颈上部1/3处冷凝回流为宜。待消煮液和土粒全部变为灰白稍带绿色后，再继续消煮1h。消煮完毕，冷却，待蒸馏。在消煮土样的同时，做两份空白测定，除不加土样外，其他操作皆与测定土样时相同。 5.2.2 包括硝态和亚硝态氮的消煮：将土样送入干燥的50ml开氏瓶底部，加1ml高锰酸钾溶液，摇动开氏瓶，缓缓加入2ml 11硫酸，不断转动开氏瓶，然后放置5min，再加入1滴辛醇。通过长颈漏斗将0.5g（0.01g）还原铁粉送入开氏瓶底部，瓶口盖上小漏斗，转动开氏瓶，使铁粉与酸接触，待剧烈反应停止时（

6、约5min），将开氏瓶置于电炉上缓缓加热45min（瓶内土液应保持微沸，以不引起大量水分丢失为宜）。停火，待开氏瓶冷却后，通过长颈漏斗加2g加速剂和5ml浓硫酸，摇匀。按5.2.1的步骤，消煮至土液全部变为黄绿色，再继续消煮1h。消煮完毕，冷却，待蒸馏。在消煮土样的同时，做两份空白测定。 5.3 氨的蒸馏 5.3.1 蒸馏前先检查蒸馏装置是否漏气，并通过水的馏出液将管道洗净。 5.3.2 待消煮液冷却后，用少量无离子水将消煮液定量地全部转入蒸馏器内，并用水洗涤开氏瓶45次（总用水量不超过3035ml）。于150ml锥形瓶中，加入5ml2硼酸-指示剂混合液，放在冷凝管末端，管口置于硼酸液面以上3

7、4cm处。然后向蒸馏室内缓缓加入20ml10mol/L氢氧化钠溶液，通入蒸汽蒸馏，待馏出液体积约50ml时，即蒸馏完毕。用少量已调节至pH4.5的水洗涤冷凝管的末端。 5.3.3 用0.005mol/L硫酸（或0.01mol/L盐酸）标准溶液滴定馏出液由蓝绿色至刚变为红紫色。记录所用酸标准溶液的体积（ml）。空白测定所用酸标准溶液的体积，一般不得超过0.4ml。 6 测定结果的计算 6.1 计算公式 土壤全氮（）（VV0）CH0.014/m100 式中：V滴定试液时所用酸标准溶液的体积，ml； V0 滴定空白时所用酸标准溶液的体积，ml； CH 酸标准溶液的浓度，mol/L； 0.014 氮原

8、子的毫摩质量； m 烘干土样质量，g。 6.2 平行测定结果，用算术平均值表示，保留小数点后三位。 6.3 平行测定结果的相差：土壤含氮量大于0.1时，不得超过0.005；含氮 0.10.06时，不得超过0.004；含氮小于0.06时，不得超过0.003。方法二：开氏定氮法土壤中氮素的总贮量及其存在状态，与作物的产量在某种条件下有一定的正相关。土壤中氮素来源于四方面：动、植物残体的积累；有机、无机肥料的施用；土壤微生物及大气降水带入的氮。从形态上可以分成有机态和无机态两类，其中能被植物吸收利用的无机态氮约占全氮量的5%，绝大部分以有机态存在的氮素，需要在微生物的活动下逐渐分解矿化后，才能被植物

9、利用。我国植物大部分缺氮，因此施氮肥在大部分土壤上都有显著肥效，分析全氮含量可以判断土壤肥力，为推荐施肥量作参考。土壤、植株和其它有机体中全氮的测定通常都采用开氏消煮法，用硫酸钾-硫酸铜-硒粉作加速剂。此法虽然消煮时间长，但控制好加速剂的用量，不易导致氮素损失，消化程度容易掌握，测定结果稳定，准确度较高，适用于常规分析。(一)开氏定氮法原理土壤中的含氮有机化合物在加速剂的参与下，经浓硫酸消煮分解，有机氮转化为铵态氮，碱化后把氨蒸馏出来，用硼酸吸收，标准酸滴定，求出全氮含量。硫酸钾起提高硫酸溶液沸点的作用，硫酸铜起催化剂作用，加速有机氮的转化，硒粉是一种高效催化剂，用量不宜过多，否则会引起氮素损

10、失。（二）主要仪器和试剂1开氏瓶(50毫升)；半微量滴定管(10毫升) 弯颈小漏斗；半微量定氮蒸馏器或普通定氮蒸馏仪；100毫升三角瓶。2浓硫酸（相对密度1.84，三级）。340%NaOH 称取工业用固体氢氧化钠(NaOH)420克，放入1000毫升硬质烧杯中，加入约400毫升蒸馏水，不断搅动(防止烧杯底部固结)，溶解后转入塑料试剂瓶，加塞，防止吸收空气中CO2。放置几天，待Na2CO3沉降后，将清液虹吸入盛有约200毫升无CO2的水的塑料试剂瓶中，加水至1000毫升。若用三级试制配置，则不用虹吸步骤，其它同上。42硼酸溶液 称取20克硼酸(H3BO3，三级)用热蒸馏水(约60)溶解，冷却后稀

11、释至1000毫升，每升硼酸溶液中加入甲基红-澳甲酚绿混合指示剂20毫升，并用稀酸或稀碱调节至紫红色(pH4.5)。5甲基红-溴甲酚绿混合指示剂 0.099克溴甲酚绿和0.666克甲基红与玛瑙研钵中少量95乙醇，研磨至指示剂完全溶解为止，最后加95乙醇至100毫升。6. 0.02或0.01NH2S04标准溶液 先配制0.1NH2SO4溶液，标定后稀释5或10倍。7 0.1NH2S04溶液的配制和标定 每升水中注入3毫升浓硫酸(三级)，冷却，充分混匀。将碳酸钠(Na2CO3，二级或一级)装在扁形称量瓶中，在160烘干2小时以上，用称量瓶称取0.16一0.24克样品(精础到0.0001g) 3份，分

12、别放入250毫升三角瓶，溶于30毫克水中，加1-2滴溴甲酚绿-甲基红棍合指示剂，用配好的0.1N酸溶液滴定至溶液由绿色变为紫红色，煮沸2-3分钟逐尽C02，冷却后继续滴定至溶液突变为葡萄酒红为终点。同时做空白试验。控下式计算，取3次平均值。NH=W*2000/Na2CO3*(v-v0)=w/0.05300*(v-v0)式中 W-称取Na2CO3重量，克；V-标定所用酸溶液体积，毫升；V0 -空白试验所用酸溶液体积，毫升。8混合催化剂 称取硫酸钾(K2SO4三级)100克，硫酸铜(CuSO4.H2O，三级)10克和硒粉l克，均匀混合后研磨，使通过80目筛，贮于瓶中。(三)操作步骤1土样的消煮 称

13、取风干土样(0.25毫米筛)约1克(精确到0.0001克)，放入干燥的50毫升开氏瓶中，加混合催化剂约18克，加2毫升水；使其湿润，再加浓硫酸5毫升。摇匀后，盖上小漏斗，放在电炉上，开始用小火加热，然后微消煮，当消煮液呈灰白色时，加高温度，待完全变为灰白稍带绿色后，再继续消煮1小时，仔细观察消煮液中及瓶壁是否有黑色炭粒，如有，应延长消煮时间至炭粒消失为止，取下开氏瓶，冷却。 2氮的测定 小心地将开氏瓶中全部消煮液转入半微量定氮蒸馏器的蒸馏室中，并用少量水洗涤开氏瓶45次，每次3一5毫升，总用量不超过20毫升(如果样品含氮量高可定容后吸取部分溶液蒸馏)。另备100毫升三角瓶，内加入2硼酸-指示剂

14、溶液6毫升，将三角瓶置于冷凝器的承接管下，管口插入硼酸溶液内。向蒸馏室内加240NaOH 20毫升，立即关闭蒸馏室，进行蒸气蒸馏，待馏出液达3040毫升时，停止蒸馏。用少量水冲洗冷凝管，取下三角瓶，用标准酸溶液滴定至紫红色(葡萄酒红色)，同时进行空白试验，校正试剂和滴定误差。或用普通定氮仪蒸馏。样品称于150毫升开氏瓶内，按同样步骤消煮，冷却后将开氏瓶上的小漏斗用少量蒸馏水冲洗后除去，开氏瓶内加蒸馏水70毫升，摇匀，冷却后将开氏瓶倾斜，用量筒沿瓶壁缓缓加入40氢氧化钠25毫升，使溶液成两层，并不使碱液弄到瓶口上，立即接到蒸馏装置上。将盛有8毫升2硼酸-指示剂溶液的三角瓶置于冷凝管下端的缓冲管下

15、，使缓冲管下端浸在三角瓶硼酸液中，以免吸收不完全。打开螺丝夹(蒸气发生器内的水要预先加热至沸)，通入蒸气，摇动开氏瓶内溶液使其混合均匀，打开加热电炉，通自来水冷凝，蒸馏15-20分钟后，检查蒸馏是否完全。检查方法；在缓冲管下取1滴馏出液于pH 1-14广泛试纸上，若有蓝色，应继续蒸馏，直至蒸馏完全为止。取下缓冲管和三角瓶，用少量蒸馏水冲洗缓冲管，用标准酸滴定至紫红色，也需做空白试验。全N%=(V-V0)N*0.014*100/W式中 N -标准酸当量浓度，V-土壤消耗的标准酸体积，毫升，V0-空白试验消耗的标准酸体积，毫升0.014-N的毫当量，克；W-样品重；克。两次平行测定结果允许差为0.005(五)注意事项1. 全氮测定不宜