HJ 717-2014土壤質(zhì)量 全氮的測定 凱氏法（正式版）

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準土壤質(zhì)量全氮的測定凱氏法Soilquality—Determinationoftotalnitrog—ModifiedKjeldahlmethod2014-11-27發(fā)布2015-01-01實施 1適用范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 14方法原理 5試劑和材料 16儀器設(shè)備 2 38分析步驟 39結(jié)果計算與表示 410精密度和準確度 511質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 512廢物處理 5附錄A(資料性附錄)精密度和準確度 6為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》,保護環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范土壤中全氮的測定方法，制定本標準。本標準規(guī)定了測定土壤樣品中全氮含量的凱氏法。本標準為首次發(fā)布。本標準附錄A為資料性附錄。本標準由環(huán)境保護部科技標準司組織制訂。本標準主要起草單位：天津市環(huán)境監(jiān)測中心。本標準驗證單位：國家環(huán)境保護惡臭污染控制重點實驗室、農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所、天津市河?xùn)|區(qū)環(huán)境監(jiān)測站、天津市塘沽區(qū)環(huán)境監(jiān)測站、天津市東麗區(qū)環(huán)境監(jiān)測站和天津市河北區(qū)環(huán)境監(jiān)測站。本標準由環(huán)境保護部2014年11月27日批準。本標準自2015年1月1日起實施。本標準由環(huán)境保護部解釋。1土壤質(zhì)量全氮的測定凱氏法警告：本方法所使用的試劑具有一定的腐蝕性，操作時應(yīng)盡量避免與這些化學(xué)品的直接接觸，樣品消解過程應(yīng)在通風(fēng)櫥中進行；熱的高氯酸與有機物接觸易爆炸，因此消解后的溶液必須冷卻后再加入高氯酸。1適用范圍本標準規(guī)定了測定土壤樣品中全氮含量的凱氏法。本標準適用于土壤中全氮的測定。當(dāng)取樣量為1g時，本標準的方法檢出限為48mg/kg。2規(guī)范性引用文件本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。HJ537水質(zhì)氨氮的測定蒸餾-中和滴定法HJ613土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法HJ/T166土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標準。指在本標準規(guī)定的條件下，能測定的樣品中氮含量的總和，包括有機氮(如蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、尿素等)、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮以及銨態(tài)氮，還包括部分聯(lián)氮、偶氮和疊氮等含氮化合物。4方法原理土壤中的全氮在硫代硫酸鈉、濃硫酸、高氯酸和催化劑的作用下，經(jīng)氧化還原反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮。消解后的溶液堿化蒸餾出的氨被硼酸吸收，用標準鹽酸溶液滴定，根據(jù)標準鹽酸溶液的用量來計算土壤中全氮含量。5試劑和材料本標準所用試劑除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純化學(xué)試劑，實驗用水為無氨水每升水中加入0.10ml濃硫酸(5.2)蒸餾，收集餾出液于具塞玻璃容器中，也可使用新制備的去25.6硫酸鉀(K?SO?)。5.8二氧化鈦(TiO?):優(yōu)級純。5.9五水合硫代硫酸鈉(Na?S?O?·5H?O)。5.10氫氧化鈉(NaOH):優(yōu)級純。5.12無水碳酸鈉(Na?CO?):基準試劑。5.13催化劑：200g硫酸鉀(5.6)、6g五水合硫酸銅(5.7)和6g二氧化鈦(5.8)于玻璃研缽(6.2)中充分混勻，研細，貯于試劑瓶中保存。5.14還原劑：將五水合硫代硫酸鈉(5.9)研磨后過0.25mm(60目)篩(6.3),臨用現(xiàn)配。稱取400g氫氧化鈉(5.10)溶于500ml水中，冷卻至室溫后稀釋至1000ml。稱取20g硼酸(5.11)溶于水中，稀釋至1000ml。稱取2.6498g(于250℃烘干4h并置干燥器中冷卻至室溫)無水碳酸鈉(5.12),溶于少量水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。貯于聚乙烯瓶中，保存時間不得超過一周。5.18甲基橙指示液：p=0.5g/L。稱取0.1g甲基橙溶于水中，稀釋至200ml。用分度吸管吸取4.20ml濃鹽酸(5.3),并用水稀釋至1000ml,此溶液濃度約為0.05mol/L。其準確濃度按下述方法標定：用無分度吸管吸取25.00ml碳酸鈉標準溶液(5.17)于250ml錐形瓶中，加水稀釋至約100ml,加入3滴甲基橙指示液(5.18),用鹽酸標準貯備溶液滴定至顏色由橘黃色剛變成橘紅色，記錄鹽酸標準溶液用量。按式(1)計算其準確濃度：吸取50.00ml鹽酸標準貯備溶液(5.19)于250ml容量瓶中，用水稀釋至標線。5.21混合指示劑：將0.1g溴甲酚綠和0.02g甲基紅溶解于100ml無水乙醇(5.5)中。6儀器設(shè)備6.1研磨機。6.2玻璃研缽。6.3土壤篩：孔徑2mm(10目);0.25mm(60目)。6.4分析天平：精度為0.0001g和0.001g。6.5帶孔專用消解器或電熱板(溫度可達400℃)。36.6凱氏氮蒸餾裝置(見圖1)或氨氮蒸餾裝置(見HJ537)。圖1凱氏氮蒸餾裝置6.7凱氏氮消解瓶：容積50ml或100ml。6.8酸式滴定管(最小刻度≤0.1ml):25ml或50ml。6.9錐形瓶：容積250ml。6.10一般實驗室常用儀器設(shè)備。7.1樣品的采集和保存土壤樣品采集和保存參照HJ/T166相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。7.2試樣的制備將土壤樣品置于風(fēng)干盤中，平攤成2～3cm厚的薄層，先剔除植物、昆蟲、石塊等殘體，用鐵錘或瓷質(zhì)研磨棒壓碎土塊，每天翻動幾次，自然風(fēng)干。充分混勻風(fēng)干土壤，采用四分法，取其兩份，一份留存，一份用研磨機(6.1)研磨至全部通過2mm(10目)土壤篩(6.3)。取10～20g過篩后的土壤樣品，研磨至全部通過0.25mm(60目)土壤篩(6.3),裝于樣品袋或樣品瓶中。7.3干物質(zhì)含量的測定稱取過2mm(10目)篩(6.3)后的土壤樣品，參照HJ613測定土壤的干物質(zhì)含量。8分析步驟稱取適量試樣(7.2)0.2000～1.0000g(含氮約1mg),精確到0.1mg,放入凱氏氮消解瓶(6.7)中，用少量水(0.5～1ml)潤濕，再加入4ml濃硫酸(5.2),瓶口上蓋小漏斗，轉(zhuǎn)動凱氏氮消解瓶(6.7)4使其混合均勻，浸泡8h以上。使用干燥的長頸漏斗將0.5g還原劑(5.14)加到凱氏氮消解瓶(6.7)底部，置于消解器(或電熱板)(6.5)上加熱，待冒煙后停止加熱。冷卻后，加入1.1g催化劑(5.13),搖勻，繼續(xù)在消解器(或電熱板)(6.5)上消煮。消煮時保持微沸狀態(tài)，使白煙到達瓶頸1/3處回旋，待消煮液和土樣全部變成灰白色稍帶綠色后，表明消解完全，再繼續(xù)消煮1h,冷卻。在土壤樣品消煮過程中，如果不能完全消解，可以冷卻后加幾滴高氯酸后再消煮。8.2.1按照圖1連接蒸餾裝置，蒸餾前先檢查蒸餾裝置的氣密性，并將管道洗凈。8.2.2把消解液(8.1)全部轉(zhuǎn)入蒸餾瓶中，并用水洗滌凱氏氮消解瓶(6.7)4～5次，總用量不超過80ml,連接到凱氏氮(或氨氮)蒸餾裝置(6.6)上。在250ml錐形瓶(6.9)中加入20ml硼酸溶液(5.16)和3滴混合指示劑(5.21)吸收餾出液，導(dǎo)管管尖伸入吸收液液面以下。將蒸餾瓶呈45°斜置，緩緩沿壁加入20ml氫氧化鈉溶液(5.15),使其在瓶底形成堿液層。迅速連接定氮球和冷凝管，搖動蒸餾瓶使溶液充分混勻，開始蒸餾，待餾出液體積約100ml時，蒸餾完畢。用少量已調(diào)節(jié)至pH4.5的水洗滌冷凝管的末端。8.3滴定用鹽酸標準溶液(5.20)滴定蒸餾后的餾出液(8.2.2),溶液顏色由藍綠色變?yōu)榧t紫色，記錄所用鹽酸標準溶液體積。注3:如果樣品含量大于10?mg/kg,可以改用質(zhì)量濃度為0.0500molL的鹽酸標準貯備溶液(5.19)滴定。8.4空白試驗凱氏氮消解瓶(6.7)中不加入試樣，按照步驟8.1～8.3測定，記錄所用鹽酸標準溶液體積。9結(jié)果計算與表示土壤中全氮的含量按式(2)計算：式中：wy——土壤中全氮的含量，mg/kg;V?——樣品消耗鹽酸標準溶液的體積，ml;Vo——空白消耗鹽酸標準溶液的體積，ml; 鹽酸標準溶液的質(zhì)量濃度，mol/L;土壤樣品的干物質(zhì)含量，%;m稱取土樣的質(zhì)量，g。結(jié)果保留3位有效數(shù)字，按科學(xué)計數(shù)法表示。510精密度和準確度10.1精密度6個實驗室對含氮量分別為250mg/kg、500mg/kg和1.50×103mg/kg的統(tǒng)一樣品進行了測定：實驗室內(nèi)相對標準偏差為2.0%～13%、3.1%～7.3%、2.2%～4.8%;實驗室間相對標準偏差為5.1%、6.9%、5.0%;重復(fù)性限為66mg/kg、77mg/kg、122mg/kg;再現(xiàn)性限為71mgkg、126mg/kg、220mg/kg。10.2準確度6個實驗室對含氮量分別為265mg/kg、435mg/kg和1.33×103mg/kg的實際土壤樣品進行了加標分析測定：加標回收率分別為88.4%～105%、88.2%～109%、87.3%～99.4%;加標回收率最終值為4個實驗室對含氮量為(720±90)mg/kg的標準樣品進行了分析測定，相對誤差最終值為11質(zhì)量保證和質(zhì)量控制11.1空白試驗每批樣品應(yīng)至少做2個全程序空白，空白值(空白樣品所消耗的鹽酸標準溶液體積)應(yīng)小于0.80ml。11.2平行樣測定每批樣品應(yīng)進行10%的平行樣品測定，當(dāng)10個樣品以下時，平行樣不少于1個。平行雙樣測量結(jié)果的相對偏差應(yīng)在15%以內(nèi)。11.3標準樣品測定每批樣品測定質(zhì)控平行雙樣，測定值必須落在質(zhì)控樣保證值(在95%的置信水平)范圍