土壤全氮的测定--半微量开氏定氮法.doc

1、1 土壤全氮的测定 半微量开氏法 1.1 方法提要 土样在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮，各种 含氮有机化合物转化为铵态氮，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，转化为铵态氮。 1.2 应用范围 本方法适用于测定各类型土壤的全氮含量。 1.3 主要仪器设备 硬质开氏烧瓶：50ml，100ml; 半微量定氮蒸馏器； 半微量滴定管：10ml，25ml； 电炉：300W变温电炉； 玛瑙研钵。 1.4 试剂 硫酸：化学纯，密度1.

2、84； 2%（m/V）硼酸溶液：称取硼酸20.00g溶于水中，稀释至 1L； 10mol L -1 氢氧化钠溶液: 称取400g（工业用或化学纯）氢 氧化钠溶于水中，稀释至1L；2 0.01mol L -1 盐酸标准溶液（或0.01mol L -1 硫酸标准溶液）：0.01molL -1 盐酸标准溶液：配制及标定方法 配制 量取9ml盐酸，注入1L水中,此盐酸的标准溶液浓度为 0.1molL -1 ,并对此标准溶液进行标定.将已标定的0.1molL -1 的盐酸 标准溶液,用水稀释10倍,即为0.01molL -1 的标准溶液.即准确吸取 0.1molL -1 盐酸标准溶液10ml到100ml

3、容量瓶中,用水定容.必要时 可对稀释后的盐酸标准溶液进行重新标定. 标定 称取0.2g(精确至0.0001g)于270300灼烧至恒重的 基准无水碳酸钠，溶于50ml水中，加10滴溴甲酚绿甲基红混合 指示剂，用0.1molL -1 盐酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，煮沸 2min，冷却后继续滴定直至溶液呈暗红色。同时做空白试验。盐酸 标准溶液准确浓度按下式计算：C =m / (V 1 -V 2 )*0.05299 式中：c盐酸标准溶液浓度，molL -1 ；m称取无水碳酸钠的质量，g；V 1 盐酸溶液用量，ml；V 2 空白试验盐酸溶液用量，ml；0.052991/2Na2CO3的毫摩尔质量

4、，g。 0.01mol L -1 盐酸标准溶液：配制及标定方法 配制 量取3ml硫酸，缓缓注入1L水中，冷却，摇匀，此溶液 为0.1mol（1/2H 2 SO 4 ）L -1 硫酸标准溶液。将已标定的0.1mol L -1 的3 硫酸标准溶液,用水稀释10倍,即为0.01molL -1 的标准溶液.即准确 吸取0.1molL -1 硫酸标准溶液10ml到100ml容量瓶中,用水定容. 标定 同0.01molL -1 盐酸标准溶液的标定方法。 混合指示剂：称取0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红于玛瑙研钵 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； 硼酸-指示剂混合

5、溶液：每升2%硼酸溶液中加20ml混合指 示剂，并用稀碱或稀酸调至紫红色（pH约4.5） 。此溶液放置时间不 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； 加速剂：称取100g硫酸钾（化学纯） ，10g硫酸铜 （CuSO 4 5H 2 O，化学纯） ，1g硒粉（化学纯）于研钵中研细，充分 混合均匀； 高锰酸钾溶液：称取25g高锰酸钾（化学纯）溶于500ml水 中，贮于棕色瓶中； 1+1硫酸溶液：浓硫酸和水的比例相同； 还原铁粉：磨细通过孔径0.149mm筛； 辛醇：化学纯。 1.5 分析步骤 称样：称取通过 0.25mm孔径筛的风干试样0.51.0g（含 氮约1mg，精确至0.

6、0001g）同时称样测定水分含量； 不包括硝态和亚硝态氮的样品消煮：将试样送入干燥的开氏 瓶底部，加入1.8g加速剂，加水2ml润湿试样，再加5ml浓硫酸，4 摇匀。将开氏瓶倾斜置于变温电炉上，低温加热，待瓶内反应缓和 时（约1015min） ，提高温度使消煮的试液保持微沸，消煮温度以 硫酸蒸气在瓶颈上部1/3处回流为宜。待消煮液和试样全部变为灰 白稍带绿色后，再继续消煮1h。冷却，待蒸馏。同时做两份空白测 定。 包括硝态和亚硝态氮的样品消煮：将试样送入干净的开氏瓶 底部，加1ml高锰酸钾溶液，轻轻摇动开氏瓶。缓缓加入2ml 1+1 硫酸溶液，转动开氏瓶。放置5min后，再加入1滴辛醇。通过长

7、颈 漏斗将0.5g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（约5min） ，将开氏瓶置 于电炉上缓缓加热45min（瓶内试液应保持微沸，以不引起大量水 分损失为宜） ，停止加热，待开氏瓶冷却后，通过长颈漏斗加1.8g 加速剂和5ml浓硫酸，摇匀。按上述的步骤，消煮至试液完全变 为黄绿色，再继续消煮1h，冷却，待蒸馏，同时做两份空白试验。 氨的蒸馏：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（空蒸） 。待消煮液冷却后，将消煮液全部转入蒸馏 器内，并用少量水洗涤开氏瓶45次（总用水量不超过35ml）于 150ml三角瓶中，加入10ml

8、2%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23cm处，然后向蒸馏水瓶内加入 20ml 10mol L-1氢氧化钠溶液，同入蒸气蒸馏，待馏出液体积约 40ml时，即蒸馏完毕，用少量已调节至pH4.5的水冲洗冷凝管的末 端。5 滴定：用0.01mol L-1盐酸标准溶液（或硫酸标准溶液）滴 定馏出液，由蓝绿色滴定至刚变为红紫色。记录所用酸标准溶液的 体积（ml)。空白测定滴定所用酸标准溶液的体积一般不得超过 0.40ml。 1.6 结果计算 全氮，g kg-1 =(V-V0)*c*0.014*1000 /m 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

9、溶液的体积，ml；0.014氮原子的毫摩尔质量，g；c酸的标准溶液浓度，mol L-1；m烘干试样质量，g；1000换算成每公斤含量。平行测定结果，用算术平均值表示，保留小数点后两位。1.7 精密度 平行测定结果允许相差: 土壤含氮量（g kg-1） 允许绝对相差（g kg- 1） 1 0.05 10.6 0.04 0.6 0.03 1.8 注释 土壤全氮测定不宜用烘干试样，因为烘干过程中可能使全氮 量发生变化。但测定结果一般应也烘干试样为基础计算，故须另测6 试样的含水量。 试样的粒径，这里采用0.25mm孔径筛，但如果含量过高， 称量0.5g时，则应通过0.149mm孔径筛。 一般土壤中硝态氮的含量不超过全氮量的1%，故可忽略不 计。如硝态氮的含量高，则要用高锰酸钾和铁粉预处理，硝态氮的 回收率在90%以上。 消煮的温度应控制在360400范围内，超过400，能引 起硫酸铵的热分解而导致氮素损失 试验证明，试样加入5ml硫酸和1.8g加速剂，可以缩短消 煮时间和获得可靠的测定结果。 蒸馏氨时，采用将冷凝管末端置于液面以上23cm处，经 试验这样做可以定量地回收3mg以下的氮，而插入与不插入硼酸液 面以下的测定结果无明显的差异。但这样可房子硼酸倒吸。 可以使用国内外生产的能达到同样效果的各类定氮蒸馏装置。