全氮测定方法

常用的增温剂主要是硫酸钾和硫酸钠。在消煮过程中温度起着重要作用。消 煮时的温度要求控制在360410C之间，低于360C,消化不容易完全，特别是 杂环氮化合物不易分解，使结果偏低，高于410C则容易引起氨的损失。温度的 高低受加入硫酸钾的量所控制，如果加入的硫酸钾较少（每毫克硫酸加硫酸钾 0.3g）,则需要较长时间才能消化完全。如果加入的硫酸钾较多，则消化时间可 以大大缩短，但是当盐的质量浓度超过0.8gmL-i时，则消化完毕后，内容物冷 却结块，给操作带来一些困难。因此，消煮过程中盐的浓度应控制在0.350.45gmL-1,在消煮过程中如果硫酸消耗过多，则将影响盐的浓度，一般在开氏瓶 口插入一小漏斗，以减少硫酸的损失。（3）甲基红一溴甲酚绿混合指示剂0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红溶于100mL 乙醇中（注 1）o（4）20g.L H2BO3指示剂。20g H2BO3 （化学纯）溶于1L水中，每升H2BO3 溶液中加入甲基红一溴甲酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红 色，此时该溶液的pH为4.8。指示剂用前与硼酸混合，此试剂宜现配，不宜久 放。（5）混合加速剂。K2SO4：CuSO4 5H2O=10:1 即 100g K2SO4 （化学纯）、10g CuSO4 5H2O（化学纯），贮于具塞瓶中。消煮时每毫升H2SO4加0.37g混合加速 剂。（6）0.02 moLL-1 （1/2 H2SO4）标准溶液。量取H2SO4 （化学纯、无氮、p =1.84gmL-1） 2.83mL，加水稀释至5000mL，然后用标准碱或硼砂标定之。配制（2） 土样消煮不包括硝态氮和亚硝态氮的消煮：将土样送入干燥的开氏瓶（或消煮管） 底部，加少量无离子水（0.5ImL）湿润土样后（注3），加入加速剂2g和浓硫酸 5mL，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（1015min），加强火力使消煮的土液保持微沸，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相同。于150mL锥形瓶中，加入2020H2B03指示剂混合液25mL （注4），放在冷凝 管末端，管口置于硼酸液面以上34cm处（注5）。然后向蒸馏室内缓缓加入10 molL-1NaOH溶液30 mL，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pH 4.5的水洗涤冷凝管的末端。用滴定馏出液由蓝绿色至刚变为红色。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。4.2.2.5结果计算（V - V 0）x c（1 H 2SO 丿 x 14.0 x 10 -3土壤全氮（N）量（gkg-1） =2x 10 3m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）； c0.01 molL-1 （1/2 H2SO4 ）或 HC1 标准溶液浓度； 14.0氮原子的摩尔质量（gmol-1）；10-3将mL换算为L；m烘干土样的质量（g）。两次平行测定结果允许绝对相差：土壤全氮量大于1.0 gkg-1时，不得超过 0.005%；含氮1.00.6gkg-i时，不得超过0.004%；含氮0.6 gkg-i时，不得超 过 0.003%。注释：注1.对于微量氮的滴定还可以用另一更灵敏的混合指示，即0.099g溴甲酚 绿和0.066g甲基红溶于100mL乙醇中。如要配制成20g.L H2BO3指示剂溶液： 称取硼酸（分析纯）20g溶于约950mL水中，加热搅动直至H2BO3溶解，冷却 后，加入混合指示剂20mL混匀，并用稀酸或稀碱调节至紫红色（pH约5），加 水稀释至1L混匀备用。宜现配。注2. 一般应使样品中含氮量为1.02.0mg,如果土壤含氮量在2 gkg-1以下， 应称土样1g；含氮量在2.04.0 gkg-1 者,应称土样0.51.0g；含氮量在4.0gkg-1 以上，应称土样0.5g。注3.开氏法测定全氮样品必须磨细通过100孔筛，以使有机质能充分被氧 化分解，对于粘质土壤样品，在消煮前须先加水湿润使土粒和有机质分散，以提 高氮的测定效果。但对于砂质土壤样品，用水湿润与否并没有显著差别。注4.硼酸的浓度和用量以能满足吸收NH3为宜，大致可按每亳升10gL-1 H2BO3能吸收氮（N）量为0.46mg计算，例如20 gL1 H2BO3溶液5mL最多可 吸收的氮（N）量为5X2X0.46=4.6mg。因此，可根据消煮液中含氮量估计硼酸 的用量，适当多加。消煮时的反应条件：加速剂包括三种：I、增温剂：K2SO4或无水Na2SO4作用：提高消煮溶液的沸点，加速高温分解过程。消煮温度要求控制在360-410C，一般用加盐量的多少来控制消煮液温度的高低，按每毫升浓 H2SO4 中含 0.3-0.8g 盐。 H2SO4用量：加入浓H2SO4的量要考虑土壤有机质类型、含量以及加盐量的多少等因素。一般是 0.5-1.5g （含 N 约 1mg 时）力口 5ml 浓 H2SO4。加酸的同时要做空白测定，以消除试剂误差 加热温度与时间：加热温度在360-410口 C才能使土壤有机N化合物分解完全，也不引起N的损失。对温度的控制：自动控温器或消煮管中H2SO4蒸汽冷凝回流的高度（在瓶颈上部1/3处冷凝回流为宜）。用小火加热，待瓶内反应缓和时（1015min）,力口强火力使消煮的土液保持微沸。加热时间：控制适当的加热时间可以保证土样中的有机N全部转化为NH4-N，又不致因时间过长而引起N素损失。据全N标准化研究指出：（对半微量开氏法的要求）当消煮液和土粒全部变为灰白并略带绿色后，再消煮一小时，这lhr叫后煮，其作用是促使土壤中复杂的有机N化合物分解完全，全部转化为NH4-N。 后煮时间的长短取决于土壤有机质的含量、加速剂 的种类和用量。根据研究结果看，在360-410口 C消煮80-90min,即可得到稳定的测值。与用酸吸收比较，用H3BO3吸收NH3有以下几个优点：A、仅用一种标准酸溶液即可测出NH3含量，准确度高；B、H3BO3用量不必准确，只要足够即可，而标准酸的用量要求准确；C、蒸馏时不怕倒吸，如倒吸可再加H3BO3,然后继续蒸馏；D、H3BO3液中加入指示剂，可检查接受瓶是否干净、蒸馏瓶中的碱是否足够。NaOH的用量：以保证NH4+全部蒸出为原则，主要是根据加入浓H2SO4的量来计算的。浓 H2SO4 加入 5ml, 40%NaOH 用量：36mol/L(1/2H2SO4) 口 5ml = 10mol/L(NaOH) 口 VV = 18ml实验中一般加20ml 10mol/LNaOH。如何判断加碱量是否合适，可以根据加碱后的几种 现象来判断：液变混浊，有蓝色絮状沉淀(Cu(OH)2口生成)；溶液变为棕褐色混浊，Cu(OH)2口 CuO口；接收瓶中H3BO3液由紫红色蓝色。 以上说明加碱适量。*加碱后，蒸馏开始，蒸馏瓶内溶液为蓝色，不变混浊，也不变棕褐色(因为生成Cu(OH)42-不沉淀出 来)，此时要看接收瓶内溶液的变化，若变蓝，说 明碱够空白测定：一般不大于0.40ml。*注意：蒸馏时馏出液的温度勿超过40 C以防NH3挥发，注意打开冷凝水。蒸出液以50ml为宜。，若不变蓝，则可能是加碱不足或其它原因