一、目的意义
土壤中的水解性氮又称有效性氮。它包括无机态氮(铵态氮、硝态氮)和一部分易分解的有机态氮(氨基酸、酰胺态N),它们占全氮量的1%,与有机质含量及熟化程度有着密切的关系。
测定土壤中的水解性氮,可以了解土壤的肥力状况和有机质的矿化程度,水解性氮,一定程度上反映着土壤氮素在近期内的供应水平。了解水解性氮的含量可以为合理施用氮肥提供依据。
二、方法原理
土壤中的水解性氮的测定有酸解法和碱解法两种。酸解法前苏联应用较多,我国也有很多单位应用,但方法较繁,结果的再现性差。碱解法又有碱解扩散法(英国和西欧国家采用),碱解蒸馏法(美国采用)两种。我们着重介绍碱解蒸馏法。水解性氮在碱性条件和还原剂作用下,有机态氮则迅速被碱水解,硝态氮还原为氨而逸出,用硼酸吸收逸出的氨,再用标准酸进行滴定,即可测出水解性氮的含量。
三、操作步骤
称取过0.25mm筛孔的风干土样1~5g(有机质含量高的样品称0.5~1g,精确至0.001g)。加还原剂锌铁粉1.2g,置于小烧杯中,拌匀后倒入定氮蒸馏室,并用少量蒸馏水冲洗壁上面的样品,加4N NaOH溶液12ml,液体石蜡油1ml(防止发泡),使蒸馏室内总体积达50ml左右,此时剩余碱的浓度约1N。
吸取10ml 2%的硼酸溶液,放入150ml三角瓶中。加定氮混合指示剂一滴,置于冷凝管的承接管下,将管口浸入硼酸溶液中,以防氨损失。
通气蒸馏,待三角瓶中溶液颜色由红变绿时记时,继续蒸馏10分钟,并调节蒸汽大小,使三角瓶中溶液体积在50ml左右用少量蒸馏水冲洗浸入硼酸溶液中的承接管下端。
取出后用0.01N的盐酸滴定,颜色由兰变至微红色即为终点。
测定时须做空白实验,即除不加土样外,其它均与样品操作方法相同。
四、结果计算
式中:V—滴定样品消耗盐酸的ml数;
VO—滴定空白消耗盐酸的ml数;
N—盐酸的当量浓度;
14—1mg当量N的毫克数;
100—换算成每百克样品中氮的毫克数。
五、试剂配制
4NNaOH溶液:称取化学纯NaOH160g溶于水中,定容至1000ml。
2%硼酸溶液:称取20g硼酸溶于60℃的蒸馏水中,冷却后稀释至1000ml,并用稀HCL或稀NaOH调节PH至4.5(颜色呈微红色)。
定氮混合指示剂:分别称取0.1g甲基红和0.5g溴甲酚绿,溶于100ml95%的酒精中,研磨后调节PH至4.5。
0.01N盐酸溶液:吸取浓HCL 8.3ml于盛有80ml蒸馏水的烧杯中,冷却后定容至100ml,然后吸取10ml,该溶液(1N)定容至1000ml,然后用0.1N硼砂标准溶液(准确称取在干燥器内平衡过1周的分析纯硼砂19.068g,溶于水中,定容至1000ml)标定。
锌铁粉:称取10g锌粉和50gFeSO4·7H2O共同磨细,通过0.25mm筛,贮于棕色瓶中备用(易氧化,只能保存一周)。
注意事项:
蒸馏时要控制蒸馏汽量,如蒸汽过大,则使蒸馏液体积增大,结果偏高,同时容易使碱液冲向定氮球。反之,蒸汽过小,则水解不完全,蒸馏液体积过少,使结果偏高。
开始蒸馏时速度要慢,否则,尽管加了石蜡油,也易使液体冲进氮球。