土壤全氮测定-半微量开氏法

苍穹

1、主要仪器设备
① 硬质开氏烧瓶：50ml，100ml;
② 半微量定氮蒸馏器；
③ 半微量滴定管：10ml，25ml；
④ 电炉：300W变温电炉；
⑤ 玛瑙研钵。
2、试剂
⑴ 硫酸：化学纯，密度1.84；(2L)
⑵ 2%（m/V）硼酸溶液：称取硼酸20.00 g溶于水中，稀释至1 L；(6L)
⑶ 10 mol L-1氢氧化钠溶液: 称取400g（工业或化学纯）NaOH溶于水中，稀释至1L；(10L)
⑷ 0.01 mol L-1盐酸标准溶液（或0.01 mol L-1硫酸标准溶液）
⑸ 混合指示剂：称取0.099 g溴甲酚绿和0.066 g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；(100 ml)
(6) 20g·L-1H2BO3—指示剂溶液：每升H2BO3溶液中加入甲基红—溴甲酚绿混合指示剂20 mL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。
⑺ 加速剂：称取100 g硫酸钾（化学纯），10g硫酸铜（CuSO4·5H2O，化学纯）于研钵中研细，充分混合均匀；(600 g+60 g)
3、 分析步骤
① 称样：称取通过0.25 mm孔径筛的风干试样1.****g（含氮约1 mg，精确至0.0001 g）同时称样测定水分含量；
② 将试样送入干燥的开氏瓶底部，加入2.0 g加速剂，加水2 ml润湿试样，再加5 ml浓硫酸，摇匀。将消煮管置于红外线消煮炉上，低温加热，待管内反应缓和时（约10～15 min），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(380-410 ℃)。待消煮液和试样全部变为灰白稍带绿色后，再继续消煮1 h。冷却，待蒸馏。同时做两份空白测定。
③ 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4～5次（总用水量不超过20 ml）于150 ml三角瓶中，加入2%硼酸-指示剂混合液1秒(15 ml)，放在冷凝管末端，然后向消煮管内加入3秒(30 ml)10 mol/L氢氧化钠溶液，同入蒸气蒸馏，待馏出液体积约100 ml时，蒸馏完毕，用少量已调节至pH 4.5的水冲洗冷凝管的末端。
④ 滴定：用0.01 mol 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0.40 ml。
4、结果计算
全氮，g/kg =(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。
5、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
1～0.6	≤0.04
﹥0.6	≤0.03

6、注释
① 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，故须另测试样的含水量。
② 试样的粒径，这里采用0.25 mm孔径筛，但如果含量过高，称量﹤0.5g时，则应通过0.149mm孔径筛。
③ 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。
④ 消煮的温度应控制在360～400℃范围内，超过400℃，能引起硫酸铵的热分解而导致氮素损失
⑤ 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。
⑥ 蒸馏氨时，采用将冷凝管末端置于液面以上2～3cm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。
⑦ 0.01 molL-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0.1 molL-1的盐酸标准溶液,用水稀释10倍,即为0.01 molL-1的标准溶液.即准确吸取0.1 molL-1盐酸标准溶液10 ml到100 ml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0.2 g(精确至0.0001g)于270～300 ℃灼烧至恒重的基准无水碳酸钠，溶于50 ml水中，加10滴溴甲酚绿—甲基红混合指示剂，用0.1 molL-1盐酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，煮沸2 min，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 / [(V1-V2)*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；
     V1—盐酸溶液用量，ml；
     V2—空白试验盐酸溶液用量，ml；
     0.05299—1/2Na2CO3的毫摩尔质量，g。
0.01 mol L-1硫酸标准溶液：配制及标定方法
配制  量取3 ml硫酸，缓缓注入1L水中，冷却，摇匀，此溶液为0.1 mol（1/2H2SO4）L-1硫酸标准溶液。将已标定的0.1 mol L-1的硫酸标准溶液,用水稀释10倍,即为0.01 molL-1的标准溶液.即准确吸取0.1 molL-1硫酸标准溶液10 ml到100 ml容量瓶中,用水定容.
标定  同0.01 molL-1盐酸标准溶液的标定方法。