銨態(tài)氮硝態(tài)氮測定

1、土壤中銨態(tài)氮的測定6.1.3.1 靛酚藍(lán)比色法1. 方法選擇測定土壤銨態(tài)氮， 主要有直接蒸餾法、 浸提后測定法和擴(kuò)散吸收法等。直接蒸餾 法是在氧化鎂存在下直接蒸餾土壤， 但此法在弱堿蒸餾時仍可能使一些簡單的有機(jī)氮 微弱水解成氨氣蒸出， 易使結(jié)果偏高。浸提后測定法多采用中性鹽 （硫酸鉀、 氯化鉀、 氯化鈉等）浸提土壤，土壤溶液中的 NH+，可選用蒸餾、比色、或氨電極法測定。浸 提蒸餾法的操作簡便，易于控制條件，適合于NH+含量較多的土壤。氨氣敏電極法測定土壤中的NH+，操作簡便，快速，靈敏度高，重復(fù)性和測定范圍后很好，但儀器的 質(zhì)量必須可靠。在這里我們詳細(xì)介紹浸提比色法和擴(kuò)散吸收法。 比色法有多

2、種，這里 介紹靛酚藍(lán)比色法。 靛酚藍(lán)比色法的靈敏度和準(zhǔn)確度高， 適用于大批樣品自動化分析 （本法測定范圍0.050.5mg L -1銨態(tài)氮）。擴(kuò)散吸收法利用氧化鎂水懸液的弱堿性， 交換吸附在土壤膠體上的銨態(tài)氮， 不致破壞土壤礦質(zhì)部分。 此法適用于各種類型土壤 樣品的測定， 特別是對于還原性強(qiáng)的沼澤土和潛育土， 可省去消除還原性物質(zhì)的手續(xù)， 同時，由于擴(kuò)散吸收法不須蒸餾裝置，設(shè)備簡單，適用于大批樣品的分析（本法測定 范圍50300蛙銨態(tài)氮）。2. 基本原理土壤浸出液中的 NH+在強(qiáng)堿性介質(zhì)中與次氯酸鹽和苯酚作用，生成水溶性染料靛 酚藍(lán)，溶液的藍(lán)色很穩(wěn)定，在 NH+濃度為0.050.5mgL-1范

3、圍內(nèi)，其深淺與NH+含量 成正比。3. 主要儀器及試劑主要儀器：振蕩機(jī)；分光光度計。主要試劑：（1）2molL-1KCI溶液：稱取149.1g氯化鉀（KCI，化學(xué)純）溶于水中，稀釋至 1L。（2）苯酚溶液：稱取10g苯酚（GHOH化學(xué)純）和100mg硝基鐵氰化鈉（硝普鈉）Na2Fe（CN 5NO- 2H0稀釋至1L【1】。此試劑不穩(wěn)定，須貯于棕色瓶中，在4C冰箱中保存。（3）次氯酸鈉堿性溶液：稱取 10g氫氧化鈉（NaOH化學(xué)純），7.06g磷酸氫二鈉（NqHPO7巳0,化學(xué)純），31.8g 磷酸鈉（NaPO12巳0,化學(xué)純）和 52.5g -L-1 次氯酸鈉（NaOC，化學(xué)純，即含 5%有效

4、氯的漂白粉溶液）10mL溶于水中，稀釋至 1L,貯于棕色瓶中，在 4C冰箱中保存。（4）掩蔽劑：將400gL-1的酒石酸鉀鈉（KNaCHO 4H0,化學(xué)純）與100gL-1的 EDTA二鈉鹽（C0H14ON2N&，化學(xué)純）溶液等體積混合。每 100mL混合液中加入0.5mL 10 mol -L-1氫氧化鈉，即得清亮的掩蔽劑溶液。-1 +（5）5卩g - mL銨態(tài)氮（NH-N）標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取 0.4717g干燥的硫酸銨（NH4）2SO， 分析純?nèi)苡谒校ㄈ葜?L，制備成含銨態(tài)氮（N） 100卩g - mL-1的貯存溶液；使 用前將其加水稀釋20倍，即配制成含銨態(tài)氮（N） 5卩g - mL-1的

5、標(biāo)準(zhǔn)溶液備用。4. 操作步驟（1）NH+浸提【2】：稱取10.00g新鮮土樣（若是風(fēng)干土，過10號篩）準(zhǔn)確到0.01g【3】，置于200mL 三角瓶中，加入2molL-1氯化鉀溶液100mL，塞緊塞子，在振蕩機(jī)上振蕩1h。取出 靜置過濾，待土壤氯化鉀懸濁液澄清后， 吸取一定量上層清液進(jìn)行分析。 如果不能 在 24h 內(nèi)進(jìn)行，用濾紙過濾懸濁液，將濾液儲存在冰箱中備用。同時測定土壤水分含 量。（ 2）比色：吸取土壤浸出液1, 2mL10mL（含NH+-N2 g25卩g）放入50mL容量瓶中，用 氯化鉀溶液補(bǔ)充至10mL,用水稀釋至30mL,然后依次加入苯酚溶液 5mL和次氯酸鈉 堿性溶液5mL,搖

6、勻。在室溫（20C左右【4】）下放置1h后【5】，加掩蔽劑1mL 以溶解可能產(chǎn)生的沉淀物，然后用水定容至刻度。2h后，用1cm比色槽在625nm波長處進(jìn)行比色，讀取吸光度。 同時做兩個試劑空白試驗(yàn)（3）工作曲線的繪制：分別吸取0，0.5，1, 2，3，4，5mLNH+-N標(biāo)準(zhǔn)液于50mL容量瓶中，各加10mL氯化鈉溶液，同（2）步驟進(jìn)行比色測定。得到濃度為0，0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg L NH-N 溶液。5. 結(jié)果計算W( N)c V tsm K2式中：W（ N）土壤中 NH+-N 的含量，mg kg-1;c顯色液銨態(tài)氮的質(zhì)量濃度，卩g mL-1;V顯色液的體積，

7、mL;ts 分取倍數(shù)，ts待測液體積（mL）匹；測定時吸取待測液體積 （mL ）210m樣品質(zhì)量，g;K2 土樣換算為烘干土樣的水分換算系數(shù)。6. 注意事項(xiàng)【1】硝普鈉是顯色反應(yīng)的催化劑，能加速顯色，并增強(qiáng)藍(lán)色及顏色的穩(wěn)定性，但硝 普鈉是劇毒藥品，使用時應(yīng)注意安全。【2】靛酚藍(lán)比色法測定 NH+，也可用測定NO-時的土壤浸出液，從而節(jié)省操作步驟, 測定結(jié)果可能稍有差異。【3】土樣經(jīng)風(fēng)干或烘干后可能引起 NH+含量的變化，所以，稱樣以新鮮土樣為好。 若以干土計算，應(yīng)同時測定含水量后換算。【4】顯色后在20C左右放置1h，再加入掩蔽劑。過早加入會使顯色反應(yīng)很慢，藍(lán)色 偏弱；加入過晚，則生成的氫氧化

8、物沉淀可能老化而不易溶解。20C放置1h，即【5】顯色過程中，掩蔽劑應(yīng)在顯色后加入。如加入過早，會使顯色反應(yīng)很慢，藍(lán)色 偏低；加入過晚，則生成的氫氧化物沉淀可能老化而不以溶解。在 可加入掩蔽劑。6.1.4 土壤中硝態(tài)氮的測定1. 方法選擇土壤中的 NO3- 的測定，可用水或中性鹽溶液提取，要求制備澄清無色的浸出液。在所用的各種浸提劑中，以飽和CaSCO青液最為簡便和有效。浸出液中NO-可用比色法、電極法和紫外分光光度法等測定。 比色法中的酚二磺酸法的操作手續(xù)雖較長，但 具有較高的靈敏度，測定結(jié)果的重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度也較高，本方法的測定范圍為0.12.0mg kg1。醋酸-硝酸試粉比色法，適用于含

9、有氯化物和硝態(tài)氮含量較高的土 壤。對于肥力較低的土壤（硝態(tài)氮5mg- kg-1以下者），不夠靈敏。用硝酸根電極測定土壤中NQ較一般常規(guī)法快速和簡便。雖然土壤浸出液有各種干擾離子和pH的影響以及液膜本身的不穩(wěn)定等因素的影響。 但其準(zhǔn)確度較高， 而且有利于流動注射分析。紫外分光光度法，雖然靈敏、快速，但需要價格較高的紫外分光光度計。這里我們只 介紹酚二磺酸比色法。2. 基本原理硝酸根在無水情況下與酚二磺酸作用， 在堿性條件下產(chǎn)生分子重排， 生成黃色絡(luò) 合物，這種黃色在一定的范圍內(nèi)，是與水樣中硝酸根的含量成正比關(guān)系， 因此可與硝 酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液比較，進(jìn)行比色測定。其反應(yīng)過程如下：3. 主要儀器及試劑主

10、要儀器：分光光度計；水浴鍋；振蕩機(jī)；瓷蒸發(fā)皿。主要試劑：（1）酚二磺酸試劑：稱取 25.0g白色苯酚（GHOH分析純）置于500mL三角瓶中， 以225mL濃硫酸（HSO溶解，混勻，瓶口稍蓋，至于沸水浴中加熱6h，可得酚二磺酸溶液，儲于棕色瓶中保存，嚴(yán)防吸濕。試劑冷卻后可能析出結(jié)晶，用時須重新加熱 溶解，但不可加水。（2）10口 g mL1 NO-N標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取 0.7218g硝酸鉀（KNQ 分析純）溶于 水，定容1L,此為100卩g mL1 NO3-N溶液，將此液準(zhǔn)確稀釋10倍，即為10卩g mL NO3-N 標(biāo)準(zhǔn)溶液。（3） 硫酸鈣（CaSQ 2HO,分析純、粉狀）、碳酸鈣（CaCO

11、,分析純、粉狀）、氫 氧化鈣Ca（OH）2,分析純、粉狀、碳酸鎂（MgCO分析純、粉狀）、硫酸銀（AgzSO, 分析純、粉狀）、活性碳（不含NO3-）。（4）1:1氨水：氨水（NH，密度0.90g mL1，化學(xué)純）與水等體積混合。4. 操作步驟（ 1 ）浸提稱取50.0g （準(zhǔn)確到0.1g ）新鮮土樣【1】放在500mL三角瓶中，加入0.5g硫 酸鈣【2】和250mL蒸餾水，加塞，用振蕩機(jī)振蕩10min。將懸液的上部清液用干濾紙過濾，澄清的濾液收集地干燥潔凈的三角瓶中。如果濾液因有機(jī)質(zhì)而呈現(xiàn)顏色，可 加活性碳除去【 3， 4】。（ 2）測定吸取清液2550mL （NO-N含量不小于0.01mg

12、）于瓷蒸發(fā)皿中，加約 0.05g碳 酸鈣【 5】，在水浴上蒸干【 6】，到達(dá)干燥時不應(yīng)繼續(xù)加熱。冷卻，迅速加入 2 mL 酚二磺酸試劑， 將皿旋轉(zhuǎn)， 使試劑接觸到所有的蒸干物。 靜置 10min 使其充分作用后， 加水20 mL,用玻璃棒攪拌直到蒸干物完全溶解。冷卻后緩緩加入1: 1氨水【7】并不斷攪混勻，至溶液呈微堿性（溶液顯黃色）再多加2mL,以保證氨水過量。然后將溶液全部轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，加水定容。在分光光度計上用光徑1cm比色杯在波長 420nm處比色，以空白溶液作參比，調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)。（3） NO-工作曲線繪制分別取10卩g mlNQ-N標(biāo)準(zhǔn)液0, 1, 2, 5, 10, 15

13、, 20mL于蒸發(fā)皿中，在水 浴上蒸干，與待測液相同操作，進(jìn)行顯色和比色，繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。5. 結(jié)果計算c V tsW( N)m K2式中：W( N) 土壤中 NO-含量，mg kg-1 ;c 從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的顯色液NO-N質(zhì)量濃度，口 g mL1;V顯色液的體積(mL);ts 分取倍數(shù)，ts待測液體積(mL)竺 ；測定時吸取待測液體積 (mL )25 50m 風(fēng)干土樣質(zhì)量， g；K2 土樣換算成烘干土樣的水分換算系數(shù)。6. 注意事項(xiàng)【1】土壤經(jīng)風(fēng)或烘干易引起 NO-變化，故一般都用新鮮土樣測定。如需用干土計算， 應(yīng)同時測定水分含量。【2】用酚二磺酸法測定硝態(tài)氮，首先要求浸提液清徹，不能混濁

14、，但是一般中性或堿性土壤濾液不易澄清， 且?guī)в袡C(jī)質(zhì)的顏色，為此在浸提液中應(yīng)加入凝聚劑。凝聚劑 的種類很多，有 CaO Ca(OH、CaCO MgCO KAI(SO4)2、CuSQ CaSO等，其中 CuSO 有防止生物轉(zhuǎn)化的作用，但在過濾前必須以氫氧化鈣或碳酸鎂除去多余的銅，因此以CaSO法提取較為方便。【3】如果土壤浸提液由于有機(jī)質(zhì)而有較深的顏色，則可用活性炭除去，但不宜用HbO,以防最后顯色時反常?！?】土壤中的亞硝酸根和氯離子是本法的主要干擾離子。亞硝酸和酚二磺酸產(chǎn)生同樣的黃色化合物，但一般土壤中亞硝酸含量極少， 可忽略不計。必要時可加少量尿素、 硫尿和氨基磺酸(20gL -1NHSOH)以除去之。例如亞硝酸根如果超出了1卩g mL時，一般每10mL待測液中加入20mg尿素，并放置過夜，以破壞亞硝酸根。檢查亞硝酸根的方法：可取待測液 5滴于白瓷板上，加入亞硝酸試粉0.1g，用玻璃棒攪拌后，放置10mi n，如有紅色出現(xiàn)，即有超過 1mg-L-1亞硝酸根存在。如果 紅色極淺或無色，則可省去破壞亞硝酸根的步驟。Cl-對反應(yīng)的干擾，主要是加酸后生成亞硝酰氯化合物或其它氯的氣體。如果土 壤中含氯化合物超過15mg kg-1，則必須加AgSQ除去，方法是每100mL浸出液中加 入 0.1g AgSO(0.1g AgSO可沉淀 22.72mg C)，搖