硝态氮测定

硝态氮测定-酚二磺酸比色法1）方法原理土壤用饱和CaS04 2H20溶液浸提，在微碱性条件下蒸发至干，土壤 浸提液中的NO3N在无水的条件下能与酚二磺酸试剂作用，生成 硝基酚二磺酸。C6H30H（HS03）2+HN03C6H20H（HS03）2 N02+H202，4-酚二磺酸6-硝基酚-2，4-二磺酸此反应必须在无水条件下才能迅速完成，反应产物在酸性介质中无色 碱化后则为稳定的黄色溶液，黄色的深浅与N03N含量在一定范 围内成正相关，可在400425nm处（或用蓝色滤光片）比色测定。 酚二磺酸法的灵敏度很高，可测出溶液中0.1mgL-l N03N,测 定范围为0.1 2mgLT。2）主要仪器 分光光度计、水浴锅、瓷蒸发皿。3）试剂（1）酚二磺酸试剂：称取白色苯酚（C6H50H，分析纯）25.0g置于500mL三角瓶中，以150mL 纯浓H2S04溶解，再加入发烟H2S0475mL并置于沸水中加热2h,可 得酚二磺酸溶液，储于棕色瓶中保存。使用时须注意其强烈的腐蚀性。 如无发烟H2S04，可用酚25.0g，加浓H2S04225mL，沸水加热6h配 成。试剂冷后可能析出结晶，用时须重新加热溶解，但不可加水，试 剂必须贮于密闭的玻塞棕色瓶中，严防吸湿。（2）10AgmL-l N03N标准溶液：准确称取KN03（二级）0.7221g溶于水，定容1L,此为100AgmL-l NO3 N溶液，将此液准确稀释10倍，即为10AgmL-l NO3N标准 溶液。（3）CaS042H20 （分析纯、粉状）、（4）CaCO3 （分析纯、粉状）、（5）1:1 NH4OH、（6）活性碳（不含N03 ），用以除去有机质的颜色。（7）Ag2SO4 （分析纯、粉状）、Ca（0H）2 （分析纯、粉状）和MgC03（分析纯、粉状），用以消除Cl-1的干扰。4）操作步骤测定（1）吸取B母液50mL加入0.1g CaS042H20 （注2）凝聚剂的作 用，使滤液不混浊而澄清（含N03N 20150眩）震荡过滤，取 25ml滤液于瓷蒸发皿中，加CaCO3约0.05g （注5）调节pH，防止 NO3N在酸性和中性条件下蒸干分解而损失,在水浴上蒸干（注 6），到达干燥时不应继续加热。稍冷，迅速加入酚二磺酸试剂1-2 mL，将皿旋转，使试剂接触到所有的蒸干物。静止10min使其充分作 用后，加水20 mL，用玻璃棒搅拌直到蒸干物完全溶解。冷却后缓缓 加入1：1NH40H （注7）并不断搅拌混匀，至溶液呈微碱性（溶液显 黄色 不再加深）再多加2mL，以保证NH40H试剂过量。然后将溶 液全部转入100mL容量瓶中，加水定容（注8）。在分光光度计上用 光径lcm比色杯在波长420nm处比色，以空白溶液作参比，调节仪器 零点。（2）同时，N03N工作曲线绘制：分别取10AgmL-lNO3N标 准液0、1、2、5、10、15、20mL于蒸发皿中，在水浴上蒸干，与待 测液相同操作，进行显色和比色，绘制成标准曲线，或用计算器求出 回归方程。5）结果计算土壤中N03N含量（mgkg-l）式中：C（N03N）从标准曲线上查得（或回归所求）的显色液NO3-N质量浓度（AgmL-l）；V显色液的体积（mL）；ts分取倍数；m风干样品质量，goH风干样品水分质量含量百分数。6）注释注1硝酸根为阴离子，不为土壤胶体吸附，且易溶于水，很易在土壤内部 移动，在土壤剖面上下层移动频繁，因此测定硝态氮时注采样深度。即不仅要采集表层土壤，而且要采集心土和底土,采样深度可达40cm、60 cm以至120 cm。试验证明，旱地土壤上分析全剖面的硝态氮含量 能更好地反映土壤的供氮水平。和表层土壤比较，则全剖面的硝态氮 含量与生物反应之间有更好的相关性，土壤经风干或烘干易引起N03 N 变化，故一般都用新鲜土样测定。注 2 用酚二磺酸法测定硝态氮，首先要求浸提液清彻，不能混浊，但是一 般中性或碱性土壤滤液不易澄清，且带有机质的颜色，为此在浸提液 中应加入凝聚剂。凝聚剂的种类很多，有CaSO4、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、 MgCO3、KAl(SO4)2、CuSO4 等，其中 CuSO4 有防止生物转化的作用， 但在过滤前必须以氢氧化钙或碳酸镁除去多余的铜，因此以CaSO4法 提取较为方便。注3如果土壤浸提液由于有机质而有较深的颜色，则可用活性炭除去，但 不宜用H2O2，以防最后显色时反常。注4土壤中的亚硝酸根和氯离子是本法的主要干扰离子。亚硝酸和酚二磺 酸产生同样的黄色化合物，但一般土壤中亚硝酸含量极少，可忽略不 计。必要时可加少量尿素、硫尿和氨基磺酸(20gL-lNH2SO3H )以除 去之。例如亚硝酸根如果超出了 lAgmLT时，一般每10mL待测液中 加入 20mg 尿素，并放置过夜，以破坏亚硝酸根。检查亚硝酸根的方法：可取待测液5滴于白瓷板上，加入亚硝酸试粉0.1g，用玻璃棒搅拌后，放置10min,如有红色出现，即有lmgLT 亚硝酸根存在。如果红色极浅或无色，则可省去破坏亚硝酸根手续。Cl-对反应的干扰，主要是加酸后生成亚硝酰氯化合物或其它氯的气 体。如果土壤中含氯化合物超过15mgkg-l,则必须加Ag2S04除去， 方法是每100mL浸出液中加入Ag2SO4 0.1g (0.1g Ag2SO4可沉淀 22.72mgCl-)，摇动 15min,然后加入 Ca(OH)2 0.2g 及 MgCO3 0.5g, 以沉过量的银，摇动5min后过滤，继续按蒸干显色步骤进行。NO3- + 3C1- + 4H+ NOCl + Cl2 + 2H2O 亚硝酰氯注5 在蒸干过程中加入碳酸钙是为了防止硝态氮的损失。因为在酸性和中 性条件下蒸干易导致硝酸离子的分解，如果浸出液中含铵盐较多，更 易产生负误差。注6此反应必须在无水条件下才能完成，因此反应前必须蒸干。注7碱化时应用NH40H，而不用NaOH或KOH，是因为NH3能与Ag+络合成水溶性的(NH3)2+,不致生成Ag2O的黑色沉淀而影响比色。注 8在蒸干前，显色和转入容量瓶时应防止损失