土壤全氮有機碳的測定

1、土壤全氮的側定-半微量開式法(1)硫酸。p=1.84gmL-1,化學純；(2) 10mol L-1NaOH溶液。 稱取工業(yè)用固體 NaOH420g,于硬 質玻璃燒杯中，加蒸儲400mL溶解，不斷攪拌，以防止燒杯底角固 結，冷卻后倒入塑料試劑瓶，加塞，防止吸收空氣中的 CO2,放置幾 天待Na2CO3沉降后，將清液虹吸入盛有約160mL無CO2的水中，并 以去CO2的蒸儲水定容1L加蓋橡皮塞。(3)甲基紅一澳甲酚綠混合指示劑。0.5g澳甲酚綠和0.1g甲基 紅溶于100mL乙醇中。(4) 20g L-1 H2BO3一指示劑。20g H2BO3 (化學純)溶于1L水中， 每升H2BO3溶液中加入甲

2、基紅一澳甲酚綠混合指示劑 5mL并用稀酸 或稀堿調節(jié)至微紫紅色，此時該溶液的 pH為4.8。指示劑用前與硼 酸混合，此試劑宜現(xiàn)配，不宜久放。(5)混合加速劑。K2SO4: CuSC4: Se=100 10:1 即 100g K2SO4 (化 學純)、10g CUSO4 5H2O (化學純)、和1g Se粉混合研磨，通過80 號篩充分混勻(注意戴口罩)，貯于具塞瓶中。消煮時每毫升 H2SO4 加0.37g混合加速劑。(6) 0.02 molL-1 (1/2 HzSd)標準溶液。量取 H2SO4 (化學純、 無氮、p=1.84gmL-1) 2.83mL,加水稀釋至5000mL,然后用標準堿 或硼砂

3、標定之。(7) 0.01 mol L-1 (1/2 H2SO4)標準液。將 0.02 mol L-1 (1/2 H2SO4) 標準溶液用水準確稀釋一倍。（8）高鎰酸鉀溶液。25g高鎰酸鉀（分析純）溶于 500mL無離 子水，貯于棕色瓶中。（9） 1: 1硫酸（化學純、無氮、p =1.84g mL-1）。硫酸與等體積 水混合。（10）還原鐵粉。磨細通過孔徑 0.15mm （100號）篩。（11）辛醇。測定步驟（1）稱取風干垃圾（通過孔徑0.149mm篩）1.0000g含氮約1mg, 同時測定土樣水分含量。（2）垃圾消煮不包括硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的消煮：將土樣送入干燥的開氏瓶（或 消煮管）底部，加少量

4、無離子水（0.51mD濕潤土樣后，加入加速 劑2g和濃硫酸5mL,搖勻，將開氏瓶傾斜置于300W變溫電爐上， 用小火加熱，待瓶內反應緩和時（1015min）,加強火力使消煮的垃 圾液保持微沸，加熱的部位不超過瓶中的液面，以防瓶壁溫度過高而 使鏤鹽受熱分解，導致氮素損失。消煮的溫度以硫酸蒸氣在瓶頸上部 1/3處冷凝回流為宜。待消煮液和垃圾粒全部變?yōu)榛野咨詭ЬG色后， 再繼續(xù)消煮1h。消煮完畢，冷卻，待蒸儲。在消煮土樣的同時，做 兩份空白測定，除不加垃圾外，其他操作皆與測定土樣相同。包括硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的消煮：將土樣送入干燥的開氏瓶（或 消煮管）底部，加高鎰酸鉀溶液1mL,搖動開氏瓶，緩緩加入1:1

5、硫酸2 mL,不斷轉動開氏瓶，然后放置 5min,再加入1滴辛醇。通過 長頸漏斗將0.5g（ 0.01g）還原鐵粉送入開氏瓶底部，瓶口蓋上小漏 斗，轉動開氏瓶，使鐵粉與酸接觸，待劇烈反應停止時（約5min）,將開氏瓶置于電爐上緩緩加熱45min （瓶內土液應保持微沸，以不引 起大量水分丟失為宜）。停火，待開氏瓶冷卻后，通過長頸漏斗加加 速劑2g和濃硫酸5mL,搖勻。按上述的步驟，消煮至土液全部變 為黃綠色，再繼續(xù)消煮1h。消煮完畢，冷卻，待蒸儲。在消煮土樣 的同時，做兩份空白測定。（3）氨的蒸儲蒸儲前先檢查蒸儲裝置是否漏氣，并通過水的儲出液將管道洗 凈。待消煮液冷卻后，用少量無離子水將消煮液定

6、量地全部轉入蒸 儲器內，并用水洗滌開氏瓶 45次（總用水量不超過3035mL）。 若用半自動式自動定氮儀，不需要轉移，可直接將消煮管放入定氮儀 中蒸儲。于150mL錐形瓶中，加入2020H2BO3一指示劑混合液5mL（注4； 放在冷凝管末端，管口置于硼酸液面以上 34cm處（注然后向蒸 儲室內緩緩加入10 mol L-1NaOH溶液20 mL,通入蒸汽蒸儲，待儲 出液體積約50mL時，即蒸儲完畢。用少量已調節(jié)至pH 4.5的水洗滌 冷凝管的末端。用滴定儲出液由藍綠色至剛變?yōu)榧t色。記錄所用酸標準溶液的體積（mL）?？瞻诇y定所用酸標準溶液的體積,0.4mL4.2,2.5結果計算V -V0 c（-

7、H 2SO4） 14.0 10學土壤全氮（N）量（g kg-1） =2父103m式中：V滴定試液時所用酸標準溶液的體積（mL）;V0滴定空白時所用酸標準溶液的體積（mL）;c0.01 mol L-1 （1/2 H2SO4）或 HCl 標準溶液濃度；14.0氮原子的摩爾質量（gmol-1）;10-3將mL換算為L;m烘干土樣的質量（g）。兩次平行測定結果允許絕對相差：土壤全氮量大于 1.0 g kg-1時， 不得超過0.005%;含氮1.00.6 gkg-1時，不得超過0.004%;含氮 0.6 g kg-1 時，不得超過 0.003%。注釋：注1.對于微量氮的滴定還可以用另一更靈敏的混合指示，

8、即 0.099g澳甲酚綠和0.066g甲基紅溶于100mL乙醇中。如要配制成 20g L-1 H2BO3一指示劑溶液：稱取硼酸（分析純）20g溶于約950mL 水中，加熱攪動直至H2BO3溶解，冷卻后，加入混合指示劑20mL混 勻，并用稀酸或稀堿調節(jié)至紫紅色（pH約5）,加水稀釋至1L混勻 備用。宜現(xiàn)配。注2. 一般應使樣品中含氮量為1.02.0mg,如果土壤含氮量在2 g kg-1以下，應稱土樣1g;含氮量在2.04.0 gkg-1者，應稱土樣0.5 1.0g;含氮量在4.0g kg-1以上，應稱土樣0.5g。注3.開氏法測定全氮樣品必須磨細通過 100孔篩，以使有機質能充分被氧化分解，對于

9、粘質土壤樣品，在消煮前須先加水濕潤使土 粒和有機質分散，以提高氮的測定效果。但對于砂質土壤樣品，用水 濕潤與否并沒有顯著差別。注4.硼酸的濃度和用量以能滿足吸收 NH3為宜，大致可按每亳 升10g L-1 H2BO3能吸收氮（N）量為0.46mg計算，例如20 g L-1 H2BO3 溶液5mL最多可吸收的氮（N）量為5X2X 0.46=4.6mg。因此，可 根據(jù)消煮液中含氮量估計硼酸的用量，適當多加。注5.在半微量蒸儲中，冷凝管口不必插入硼酸液中，這樣可防止倒吸減少洗滌手續(xù)。但在常量蒸儲中，由于含氮量較高，冷凝管須 插入硼酸溶液，以免損失。土壤有機質測定重銘酸鉀容量法外加熱法方法原理 在外加

10、熱的條件下（油浴的溫度為180C,沸騰5分鐘）， 用一定濃度的重銘酸鉀一硫酸溶液氧化土壤有機質（碳），剩余的重 銘酸鉀用硫酸亞鐵來滴定，從所消耗的重銘酸鉀量，計算有機碳的含 量。本方法測得的結果，與干燒法對比，只能氧化 90%的有機碳，因 此將得的有機碳乘以校正系數(shù)，以計算有機碳量。在氧化滴定過程中 化學反應如下：2K2C2O7 + 8H2SO4+3C2K2SO4+2C2 （SO4） 3+3CO2+8H2OK2Cr2O7+6FeSQ-K2SO4+Cr2 （SO4） 3+3Fe2 （SO4） 3+7H20在1mol L 1H2SO4溶液中用Fe2+滴定 C2O72一時，其滴定曲線的突躍范圍為1.

11、220.85V。表3-4滴定過和中使用的氧化還原指劑有以下四種.指小劑產(chǎn)Eq段本身變色-氧化一還原一F鏟滴定552-時的變色氧化一還原產(chǎn)特以二苯胺/0.76V/深藍f無色產(chǎn)深藍f綠戶須加h3po4；近 終點氮強烈搖 動.較難掌握“一率胺璜酸鈉，O.8SV甲紅色f無色產(chǎn)紅紫一藍紫一綠卡須加H3P04；終 點稍難掌握.1.08k紫紅一無色產(chǎn)棕f紅紫f綠卡不必加H3PO4?終點易于掌握口鄰啡羅除L11V-淡藍f紅色”橙f灰綠f淡凝f植紅不必加H3PO4;終點易于掌握從表3-4中，可以看出每種氧化還原指示劑都有自己的標準電位（E。）,鄰啡羅咻 （Eo=1.11V）, 2-竣基代二苯胺（E0=1.08V

12、）,以 上兩種氧化還原指示劑的標準電位（E。），正落在滴定曲線突躍范圍 之內，因此，不需加磷酸而終點容易掌握，可得到準確的結果。例如：以鄰啡羅咻亞鐵溶液（鄰二氮啡亞鐵）為指示劑，三個鄰 啡羅咻（C2H8刈）分子與一個亞鐵離子絡合，形成紅色的鄰啡羅咻亞 鐵絡合物，遇強氧化劑，則變?yōu)榈{色的正鐵絡合物，其反應如下：（QHsN2） .扉He （C2&N2）3Fe2+淡藍色紅色”滴定開始時以重銘酸鉀的橙色為主，滴定過程中漸現(xiàn)C產(chǎn)的綠色，快到終點變?yōu)榛揖G色，如標準亞鐵溶液過量半滴，即變成紅色， 表示終點已到。但用鄰啡羅咻的一個問題是指示劑往往被某些懸浮土粒吸附，到終占時顏色變化不清楚，所以常常在滴定前將

13、懸濁液在玻璃濾器上過 濾。從表3-4中也可以看出，二苯胺、二苯胺磺酸鈉指示劑變色的氧 化還原標準電位（E0）分別為0.76V、0.85V。指示劑變色在重銘酸鉀 與亞鐵滴定曲線突躍范圍之外。因此使終點后移，為此，在實際測定 過程中加入NaF或H3PO4絡合Fe3+,其反應如下：AFe（PO4）夕”FE+6FFeF6 3 ”加入磷酸等不僅可消除Fe3+的顏色，而且能使Fe3+/ Fe2+體系的 電位大大降低，從而使滴定曲線的突躍電位加寬，使二苯胺等指示劑 的變色電位進入突躍范圍之內。根據(jù)以上各種氧化還原指示劑的性質及滴定終點掌握的難易，推薦應用2-竣基二苯胺。價格便宜，性能穩(wěn)定，值得推薦采用。主要

14、儀器 油浴消化裝置（包括油浴鍋和鐵絲籠）、可調溫電爐、秒 表、自動控溫調節(jié)器。試齊I（1） 0.008mol L-1（1/6K2Cr2O7）標準溶液。稱取經(jīng)130c烘干的重 銘酸鉀（K2C2O7, GB642-77,分析純）39.2245g溶于水中，定容于 1000ml容量瓶中。（2） H2SO4。濃硫酸（H2SO4, GB625-77,分析純）。（3） 0.2mol L-1Fe SO4 溶液。稱取硫酸亞鐵（Fe SO4 7乩。， GB664-77,分析純）56.0g溶于水中，加濃硫酸5mL稀釋至1mL（4） 指示劑鄰啡羅咻指示劑：稱取鄰啡羅咻（GB1293-77,分析純）1.485g） 與

15、Fe SC4 , 7H2O0.695g,溶于 100mbK中。2-竣基代二苯胺（O-phenylanthranilicacid,又名鄰苯氨基苯甲 酸，C13H11O2N）指示劑：稱取0.25g試劑于小研缽中研細，然后倒 入100mL小燒杯中，加入0.18molL-1 NaOH溶液12mL,并用少量 水將研缽中殘留的試劑沖洗入100mLzJ、燒杯中，將燒杯放在水浴上加 熱使其溶解，冷卻后稀釋定容到250mL放置澄清或過濾，用其清液。（5） Ag2SO4。硫酸銀（Ag2SO4, HG3-945-76,分析純），研成 粉末。（6） SiO2。二氧化硅（SiO2, Q/HG22-562-76,分析純）

16、，粉末 狀。操作步驟 稱取通過0.149mm（100目）篩孔的風干土樣0.11g （精 確到0.0001g）,放入一干燥的硬質試管中，用移液管準確加入 0.8000mol L-1（1/6K2Cr2O7）標準溶液5mL （如果土壤中含有氯化物需 先加入Ag2SO40.1g）,用注射器加入濃H2s045mL充分搖勻，管口蓋 上彎頸小漏斗，以冷凝蒸出之水汽。將810個試管放入自動控溫的鋁塊管座中（試管內的液溫控制 在約170C）,或將810個試管盛于鐵絲籠中（每籠中均有12個空白試管），放入溫度為185190c的石蠟油鍋中，要求放入后油 浴鍋溫度下降至170180c左右，以后必須控制電爐，使油浴鍋內

17、 始終內維持在170180c ,待試管內液體沸騰發(fā)生氣泡時開始計時， 煮沸5min,取出試管（用油浴法，稍冷，擦凈試管外部油液）。冷卻后，將試管內容物傾入250m角瓶中，用水洗凈試管內部 及小漏斗，這三角瓶內溶液總體積為 6070mL保持混合液中（1/2 H2SO4）濃度為23 mol L-1,然后加入2-竣基代二苯胺指示劑12 15滴，此時溶液呈棕紅色。用標準的 0.2 mol L-1硫酸亞鐵滴定，滴 定過程中不斷搖動內容物，直至溶液的顏色由棕紅色經(jīng)紫色變?yōu)榘稻G （灰藍綠色），即為滴定終點。如用鄰啡羅咻指示劑，加指示劑23滴，溶液的變色過程中由橙黃-藍綠一石專紅色即為終點。記取Fe SO4

18、滴定毫升數(shù)（V）。每一批（即上述每鐵絲籠或鋁塊中）樣品測定的同時，進行 2 3個空白試驗，即取0.500g粉狀二氧化硅代替土樣，其他手續(xù)與試樣 測定相同。記取Fe SO4滴定毫升數(shù)（V。），取其平均值。結果計算c 53（V0 -V） 10 3.0 1.1土壤有機碳（g kg-1） =20M1000m k式中：c0.8000 mol L-1 （ 1/6%。2。7）標準溶液的濃度；5重銘酸鉀標準溶液加入的體積（mL）;V。一一空白7定用去FeSQ體積（mL）;V樣品7定用去FeSQ體積（mL）;3.01/4碳原子的摩爾質量（g mol-1）;10-3一將mL換算為L;1.1 一一氧化校正系數(shù)；m風

19、干土樣質量（g）;k 將風干土樣換算成烘干土的系數(shù)。注釋：注1.含有機質高于50g kg-1者，稱土樣0.1g，含有機質高于20 30g kg-1者，稱土樣0.3g,少于20g kg-1者，稱土樣0.5g以上。由于 稱樣量少，稱樣時應用減重法以減少稱樣誤差。注2. 土壤中氯化物的存在可使結果偏高。因為氯化物也能被重 銘酸鉀所氧化，因此，鹽土中有機質的測定必須防止氯化物的干擾， 少量氯可加少量Ag2SO4,使氯根沉淀下來（生成 AgCl）。Ag2SO4的 加入，不僅能沉淀氯化物，而且有促進有機質分解的作用。據(jù)研究， 當使用Ag2SO4時，校正系數(shù)為1.04,不使用Ag2SO4時校正系數(shù)為 1.1。Ag2SO的用量不能太多，約加0.1g ,否則生成AgSO?沉淀， 影響滴定。在氯離子含量較高時，可用一個氯化物近似校正系數(shù)1/12來校正之，由于Cr2O7-1與Cl-1及C的反應是定量的：Cr2O72-+6Cl-1+14H+-2Cr3+3Cl2+7H2O2Cr2O72-+3C+16H+-4Cr3+3CO2+8 H2O由上二個反應式可知 C/4cl-1=12/4 X 35.51/12土壤含碳量(g , kg-1 )=未經(jīng)校正土壤含碳量(g，kg-1)土壤Cl含量(g kg) 12此校正系數(shù)在Cl:C比為5:1以下時適用。注3.對于水稻土、沼澤土和長期漬水的土壤，由于土壤中含有 較多