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土壤铵态氮等测定

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2024年5月6日发(作者:乔忆之)

土壤铵态氮测定

方法原理:

用2mol/L KCl溶液浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH

+

4

及水溶性NH

+

4

浸提出来。土壤浸出液中的铵态氮在强碱性介质中与次氯酸盐和苯酚作用,生

成水溶性染料靛酚蓝,溶液的颜色很稳定。在含氮0.05~0.5mg/L的范围内,吸

光度与铵态氮含量成正比,可用比色法测定。

实验步骤:

(1) 称取10.00g新鲜土样(精确到0.01g),置于200ml三角瓶中,加入KCl

溶液100ml,在摇床里振荡30min,取出静置后,取上清液过滤;

(2) 吸取浸提液5ml放入50ml容量瓶中,后加入KCl溶液10ml、苯酚溶液

5ml、次氯酸钠碱性溶液5ml,摇匀;

(3) 在25℃左右室温下放置1小时后,加入掩蔽剂1ml,然后用水定容至刻度,

在625nm波长处进行比色。

工作曲线绘制:

分别取0.00 ,0.50 ,1.00 ,2.00 ,3.00 ,4.00 ,5.00ml铵态氮标准溶

液于50ml容量瓶中,各加入10ml KCl溶液,然后同(2) (3)步骤进行。

试剂配制:

【2mol/L KCl溶液】: 称取149.1g KCl(分析纯)溶入水中,稀释至1L。

【苯酚溶液】:称取苯酚(分析纯)10g、NaOH

(分析纯)

5g和消极铁氰

化钠(分析纯)0.1g稀释至1L。(此试剂不稳定,须贮于棕色瓶中,在冰箱中4℃

保存,使用时用酸调节PH酸性)

【次氯酸钠碱性溶液】:称取NaOH(分析纯)10g、磷酸氢二钠(分析纯)

7.06g、磷酸钠(分析纯)31.8g和52.5g/L次氯酸钠(分析纯,即含5%有效氯

的漂白粉溶液)10mL溶于水中,稀释至1L.(贮于棕色瓶中,在冰箱中4℃保存,

使用时放置至室温)

【掩蔽剂】: 将400g/L的酒石酸钾钠(分析纯)与100g/L的EDTA二钠

盐溶液等体积混合。每100ml混合液中加入10mol/L NaOH溶液0.5ml。

【铵态氮标准溶液】:称取0.4717g于105℃烘2小时的(NH

4

)

2

SO

4

(分析纯)

溶于水,定容至1L。(使用时将标准液稀释20倍即ρ(N)=5ug/mL)

土壤铵态氮的测定

一、方法原理

土壤铵态氮是土壤速效氮的重要组成部分,测定土壤NH

4

+

-N 的方法主要有

直接蒸馏法和浸提法两类,直接蒸馏法是在氧化镁的存在下直接蒸馏土壤,但此

法在弱碱性蒸馏时仍可能使一些简单的有机氮微弱水解有NH3蒸出,易使结果

偏高,同时该法操作复杂,不适合大批量分析。故在ASI法中采用氯化钾溶液

提取土壤中的NH4+,提取液中的NH4+用靛酚蓝比色法,靛酚蓝比色法的灵敏

度高,准确度也较高,适合于大批量样品的自动化分析。

靛酚蓝比色法的基本原理是:土壤胶体上的NH4+被K+交换下来后,在强

碱性介质中与次氯酸盐和苯酚反应,生成水溶性染料靛酚蓝,其深浅与溶液中的

NH4+-N含量呈正比,线性范围为0.05~0.5mg/L之间。

二、试剂配制

1. NaOH溶液

将6.75g NaOH、0.75g EDTA二钠、1.25g 醋酸钠溶解于250ml水中,储存于250ml

的容量瓶中。其中EDTA二钠作为金属离子的掩蔽剂,防止干扰。醋酸钠可增强

颜色的稳定性。

2. 90%苯酚溶液

将45g 苯酚溶解于50ml水中,注意苯酚易结块,可加热到60-70℃。

3. 碱性苯酚溶液

测定当天,将36ml 90%苯酚溶液加到250ml 溶液中,摇匀。

4. 次氯酸钠溶液

在400ml 的水中加入100ml 的NaClO溶液即可。

5. NH4+-N 标准溶液的配制(改进的地方)

称取1.9105g NH4Cl(65℃烘4h),于500ml的容量瓶中,加水定容至刻度。

该溶液的浓度为1000mg/L.

用移液管吸取1ml于100ml的容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,摇匀,此时

容量瓶中溶液浓度为10mg/ml。再对该溶液分别取0,0.5,1,2,4,8ml于25ml

的比色皿中,,对应的浓度为0.0, 0.2,0.4, 0.8, 1.6,3.2 ppm(mg/L).

6. 浸提剂KCl溶液的配制

称取74.5g KCl 溶解于500ml 水中,并加0.25g 聚丙烯酰胺至1000ml 容量

瓶中。为1mol/L的溶液。

三、操作步骤

1. 样品的处理:用电子分析天平称取约为2.000g土样于锥形瓶中,加入40ml

的KCl 溶液,放于振荡机上,振荡1h,将其过滤于50ml的容量瓶中,同时做

空白试验。

2. 向有一定量的NH4+-N溶液中加入4ml碱性苯酚溶液,再用加液器加入10ml

次氯酸钠溶液,用KCl滴至刻度线,摇匀,放置1h后,用分光光度计在630nm

处比色,读取吸光度A。

3. 标准曲线的绘制:从浓度为0.0, 5.0, 10.0, 20.0, 40.0 ppm(ug/mL)的

NH4+-N标准溶液中各取1.0ml 的溶液于25ml的比色管中,补加KCl溶液至

10.0ml,然后按步骤2进行操作。

四、比色条件:

(1)碱性介质中反应,要求pH 10.5-11.7。

(2)显色和稳定时间:

在室温下(20C)一般显色时间约为1小时,但要完全显色约需2-3小时,

所以加入试剂后静置1小时即可比色。

稳定时间为24小时,或24小时以上。为加速显色,也可在40C下加热,

半小时即可显色。

(3)干扰离子:

因在碱性下显色,很多金属离子都有干扰,可用EDTA等螯合剂来掩蔽。

(4)测定范围:0.05-0.5mg/L;

(5)比色波长:625nm。

五、评价

优点:兰色稳定,比色液为真溶液,灵敏度高;准确度、精密度高;干扰离子可

用EDTA掩蔽。

缺点:试剂不稳定,须冷藏,或当天配制;试剂有毒;显色时间稍长。

土壤硝态氮的测定

A 紫外分光光度法

1、方法提要

土壤浸出液中的NO

3

-

,在紫外分光光度计波长210nm处有较高吸光度,

而浸出液中的其它物质,除OH

-

、CO

3

2-

、HCO

3

-

、NO

2

-

和有机质等外,吸光度均

很小。将浸出液加酸中和酸化,即可消除OH

-

、CO

3

2-

、HCO

3

-

的干扰。NO

2

-

一般

含量极少,也很容易消除。因此,用校正因数法消除有机质的干扰后,即可用紫

外分光光度法直接测定NO

3

-

的含量。

待测液酸化后,分别在210nm和275nm处测定吸光度。A

210

是NO

3

-

和以

有机质为主的杂质的吸光度;A

275

只是有机质的吸光度,因为NO

3

-

在275nm处

已无吸收。但有机质在275nm处的吸光度比在210nm处的吸光度要小R倍,故

将A

275

校正为有机质在210nm处应有的吸光度后,从A

210

中减去,即得NO

3

-

在210nm处的吸光度(△A)。

2、适用范围

本方法适用于各类土壤硝态氮含量的测定。

3、主要仪器设备

3.1紫外—可见分光光度计;

3.2石英比色皿;

3.3往复式或旋转式振荡机,满足180r/min±20r/min的振荡频率或达到相

同效果;

3.4塑料瓶:200mL。

4、试剂

4.1H

2

SO

4

溶液(1:9):取10mL浓硫酸缓缓加入90mL水中。

4.2氯化钙浸提剂[c(CaCl

2

)=0.01mol·L

-1

]:称取2.2g氯化钙(CaCl

2

·6H

2

O,

化学纯)溶于水中,稀释至1L。

4.3 硝态氮标准贮备液[ρ(N)=100mg·L

-1

]:准确称取0.7217g经105~110℃

烘2h的硝酸钾(KNO

3

,优级纯)溶于水,定容至1L,存放于冰箱中。

4.4硝态氮标准溶液[ρ(N)=10mg·L

-1

]:测定当天吸到10.00mL硝态氮标

准贮备液于100mL容量瓶中用水定容。

5、操作步骤

称取10.00g土壤样品放入200mL塑料瓶中,加入50mL氯化钙浸提剂,

盖严瓶盖,摇匀,在振荡机上于20℃~25℃振荡30min(180r/min±20r/min),干过

滤。

吸取25.00mL待测液于50mL三角瓶中,加1.00mL1:9 H

2

SO

4

溶液酸化,

摇匀。用滴管将此液装入1cm光径的石英比色槽中,分别在210nm和275nm处

测读吸光值(A

210

和A

275

),以酸化的浸提剂调节仪器零点。以NO

3

-

的吸光值(△

A)通过标准曲线求得测定液中硝态氮含量。空白测定除不加试样外,其余均同样

品测定。

NO

3

-

的吸光值(△A)可由下式求得:

△A= A

210

- A

275

×R

式中R为校正因数,是土壤浸出液中杂质(主要是有机质)在210nm和

275nm处的吸光度的比值。其确定方法为:

A

210

是波长210nm处浸出液中NO

3

-

的吸收值(A

210

)与杂质(主要是有机质)

的吸收值(A

210

)的总和,即A

210

= A

210

+ A

210

,得出A

210

= A

210

- A

210

。选取

部分土样用酚二磺酸法测得NO

3

-

—N的含量后,根据土液比和紫外法的工作曲

线,即可计算各浸出液应有的A

210

值,即可得出A

210

A

275

是浸出液中杂质(主要是有机质)在275nm处的吸收值(因为NO

3

-

在该波

长处已无吸收),它比A

210

小R倍,即A

210

=R·A

275

,得出校正因数R=A

210

/ A

275

各不同区域可根据多个土壤测定R值的统计平均值,作为其他土壤测试

NO

3

-

—N的校正因数,其可靠性依从于被测土壤的多少,测定的土壤越多,可靠

性越大。

标准曲线的绘制:分别吸取10mg·L

-1

NO

3

-

—N标准溶液0、1.00、2.00、

4.00、6.00、8.00mL,用氯化钙浸提剂定容至50mL,即为0、0.2、0.4、0.8、1.2、

1.6mg/L的标准系列溶液。各取25.00mL于50mL三角瓶中,分别加1mL1:9 H

2

SO

4

溶液摇匀后测A

210

,计算A

210

对NO

3

-

—N浓度的回归方程,或者绘制工作曲线。

6、计算结果

土壤硝态氮,mg·kg

-1

(N)VD

=

m

式中:ρ(N)—查标准曲线或求回归方程而得测定液中NO

3

-

—N的质量浓

度,mg·L

-1

V—浸提剂体积,mL(50mL);

D—浸出液稀释倍数,或不稀释则D=1;

m—土壤质量,g。

7、注释

⑴土壤硝态氮含量一般用新鲜样品测定,如需以硝态氮加铵态氮反映无机

氮含量,则可用风干样品测定。

⑵一般土壤中NO

2

-

含量很低,不会干扰NO

3

-

的测定。如果NO

2

-

含量高时,

可用氨基磺酸消除(HNO

2

+NH

2

SO

3

H=N

2

+H

2

SO

4

+H

2

O),它在210nm处无吸收,

不干扰NO

3

-

测定。

⑶浸出液的盐浓度较高,操作时最好用滴管吸取注入槽中,尽量避免溶液

溢出槽外,污染槽外壁,影响其透光性。

⑷大批样品测定时,可先测完各液(包括浸出液和标准系列溶液)的A

210

值,

再测A

275

值,以避免逐次改变波长所产生的仪器误差。

⑸如需同时测定土壤NH

4

+

—N,可选用2 mol·L

-1

KCl或1 mol·L

-1

NaCl

溶液制备待测液。但2 mol·L

-1

KCl溶液本身在210nm处吸光度较高,因此同时

测定土壤NH

4

+

—N和NO

3

-

—N时,可选用吸光度较小的1 mol·L

-1

NaCl溶液为

浸提剂。

⑹如果吸光度很高(A>1时),可从比色槽中吸出一半待测液,再加一半水

稀释,重新测读吸光度,如此稀释直至吸光度小于0.8。再按稀释倍数,用氯化

钙浸提剂将浸出液准确稀释测定。

⑺根据北京和河北石灰性15个土壤样品的测定结果,校正因素(R)的平均

值为3.6,不同土类的R值略有差异,各地可根据主要土壤情况进行校验,求出

当地土壤的R值。

TOC的测定

1 试剂配制

1.1 重铬酸钾标准溶液[c(1/6K

2

Cr

2

O

7

)= 0.8000mol•L

-1

]:重铬酸钾放入干燥箱中

120℃烘干2h后,放入干燥器中冷却至室温后称取39.2245g(K

2

Cr

2

O

7

,分

析纯)加入400mL水,加热溶解,冷却后用水定容至1L。重铬酸钾放入干

燥箱前简单称量下其质量,使质量大于39.2245g,经验,称取42g以上即可。

用完后多余的药品可以放回去。

1.2 硫酸(H

2

SO

4

,ρ=1.84g•cm

-3

)

1.3 有机碳标准溶液[ρ(C)=5g•L

-1

]:称取葡萄糖1.375g溶入水,定容至100mL。

2 操作步骤

TOC采用水合重铬酸钾比色法测定。用35目筛称取0.05g风干堆肥样品置

于50mL比色管中,加3mL蒸馏水并充分摇匀,加入10mL的0.8000molL

-1

重铬

酸钾溶液,然后加入10mL浓硫酸溶液并不断摇匀,放置20分钟后,加10mL

水并摇匀。静至过夜,吸取上清液7.5mL,置于50mL比色管中,加水至25ml

处并充分摇匀(或者吸取上清液15mL,置于50mL比色管中,加水至刻线并充

分摇匀)。15分钟后,用1cm比色皿在590nm处以空白为参比测定其吸光度,

在工作曲线上查出TOC的mg数。

堆肥过程中TOC的含量按下式计算:

式中:m1-由标准曲线查出的堆肥样品含碳量,mg;

1.32-氧化校准系数;

m-风干堆肥样品的质量,g。

1. TKN的测定

1 试剂配制

1.1 混合催化剂:硫酸钾(K

2

SO

4

)100g,硫酸铜(CuSO

4

)10g,硒(Se)1g,

分别研磨成粉,再混合均匀。

1.2 硫酸(H

2

SO

4

,ρ=1.84g•cm

-3

)。

1.3 NaOH溶液:200g氢氧化钠放入500ml的烧杯中,加入500ml的蒸馏水。

溶解冷却后,存入塑料瓶中。

1.4 混合指示剂:容积0.099g的溴甲酚绿和0.066g的甲基红于100ml的乙醇

(95%)。

1.5 硼酸指示剂溶液:溶解20g硼酸于950ml的热蒸馏水中,冷却后,加入20ml

的混指示剂,充分混合后,小心滴加氢氧化钠溶液,直到溶液呈红紫色,pH

约为4.5,定容1L。

1.6 硫酸标准液:先配制C(H

2

SO

4

)=0.08367mol•L

-1

溶液,2.23ml的浓H

2

SO

4

(ρ=1.84g•cm

-3

)溶入400ml的蒸馏水中,然后定容至500ml。

2 操作步骤

总氮采用凯氏消煮法。35目筛称取0.05g风干堆肥样品,放入50mL凯氏瓶

中,并加入1.1g混合催化剂,注入3mL浓硫酸并摇匀,盖上小漏斗,放入电炉

上加热,开始用小火徐徐加热,待泡沫消失后,再提高温度(温度也不宜太高),

微沸消煮,待消煮液呈灰白色时,继续加大温度,直至消煮液呈现微绿色,继续

消煮1h。加热完毕后,取下开氏瓶,冷却。

将凯氏瓶中的消煮液转入半微量定氮蒸馏器中,并用蒸馏水冲洗数次使消煮

液完全转移至蒸馏器中。另取有标线的三角瓶,内加硼酸指示剂5mL,将三角

瓶置于冷凝器的承接管下,管口插入硼酸溶液中。向蒸馏器中加入10moL.L

-1

氧化钠溶液20mL,立即关闭蒸馏室进行蒸馏。待馏出液达到30-40mL时,停

止蒸馏。取下三角瓶,用0.08367mol.L

-1

的硫酸标准溶液滴定至溶液呈紫红色。

同时做空白实验,以校准试剂和滴定误差。总氮的含量按下式计算:

式中:c-硫酸标准溶液的浓度,mol.L;

V-样品测定时消耗硫酸溶液的体积,mL;

V

0

-空白测定时消耗的硫酸溶液的体积,mL;

M-氮的摩尔质量(M=

-1

10

-3

-将mL换算成L的系数

m-堆肥产品样品质量,g。

-1

火焰原子吸收分光光度法测定土壤中有效钾的含量

一、实验目的:

1、学习土壤中有效钾的浸提方法。

2、学习原子吸收光谱法的原理及仪器操作方法。

二、仪器和试剂

1、仪器:100 mL容量瓶、移液管、玻璃棒、10 mL容量管、锥形瓶、漏斗

THZ—92B型台式恒温振荡器、ML 204/02型电子天平、

novAA -400原子吸收光谱仪

2、试剂:

(1) 2 mol·L

-1

HNO

3

浸提剂:取浓硝酸(HNO

3

,约16 mol/L,ρ≈1.42 g·mL

-1

分析纯)125 mL,加水稀释至1 L。

(2) 10 g/L的氯化钠:称2.5 g NaCl,加水溶解,定容至100 ml。

(3) 氯化钾标准溶液:称0.1912 g KCl,加水溶解,定容至100 mL,配制

成1 g/L的浓溶液。再移取10 mL浓溶液,加水稀释至100 mL,配制

成100 mg/L的钾贮备液,分别移取一定体积的贮备液加水稀释至100

mL,得到一系列不同浓度的钾标准工作液。

三、方法原理

以冷的2 mol·L

-1

HNO

3

作为浸提剂与土壤混合(水土比为20:1),振荡0.5 h

以后,立即过滤,溶液中钾用原子吸收分光光度法测定。本法所提的钾量大于速

效钾,它包括速效钾和缓效钾中的有效部分,故称为土壤有效性钾。

四、操作方法

1、土壤样品的处理

将土样自然风干后,用研钵把风干的土样研碎,然后再用100目的筛子(孔

径约149 μm进行筛分,取适量过筛的土样进行装袋保存,用于有效钾的测定。

2、有效钾的浸提:称取通过149 μm筛孔的风干土样三份,质量约2.500 g

于干250 mL锥形瓶中,加入2 mol·L

-1

HNO

3

50 mL,室温下于振荡器往返振荡

0.5 h,静止30 min后用定量滤纸过滤,滤液转移到50 mL离心管中。

3、测定步骤

(1)仪器操作条件设置:

在工作站上设置分析条件参数:分析线波长(324.8 nm)、狭缝(0.8 nm)、

空心阴极灯工作电流(4.0 mA)、燃烧头高度(8 mm)、气体压力(乙炔为0.1-0.15

Mpa,空气为0.5 MPa),标样个数(5个)、读数次数(各3次)等等。

(2)绘制标准曲线:

在6个100 mL容量瓶中,各加入10.00 mL 10g/L NaCl和20.00 mL 2 mol/L

HNO3,然后从第二个起分别加入钾标准工作液 1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL,

用水定容至刻度线,摇匀,此时加入的钾标液浓度依次为 0 mg/L、1 mg/L、2

mg/L、3 mg/L、4 mg/L、5 mg/L,每个溶液中含NaCl 1 g/L,然后分别测各溶液

的吸光度,记录读数,制作A—C工作曲线。

(3)样品测定:

分别移取步骤2所得到的滤液2 mL至10 mL离心管中,各加入1 mL 10 g/L

NaCl和7 mL水,摇匀,每个样品都做好标记,同钾标准系列溶液一起在原子吸

收光谱仪上测定。记录数据,然后从标准曲线上求得其浓度。注意在原子吸收光

谱仪上测定完毕后,必须立即用蒸馏水清洗,以洗去残留在喷雾器中的酸和盐,

使原子吸收光谱仪保持良好的使用状态。

五、结果计算

1、数据记录和处理

钾标液浓度 0 1 2 3 4 5

(mg/L)

钾元素的吸光0.02758 0.2382

0.4603 0.6075 0.7375 0.8560

线性回归方程 Abs=(0.021566+0.262738*C)/(1+0.111982*C)

( R

2

= 0.9973 )

2、根据上述标准曲线测定试样溶液中的钾含量

试样编号 1 2

试样质量(g) 2.5100 2.5065

稀释5倍后的浓度1.562 1.594

(mg/L)

3、土壤中有效钾含量计算

3

2.5044

1.501

V

土壤有效钾含量(K,mg·kg

-1

)=待测液(K,mg·L

-1

)××5

m

式中:V——总浸提剂mL数;

m——烘干土样质量(g)。

土壤有效钾测定值小于100~120 mg·kg

-1

时为缺钾土壤。作为初步钾元素诊

断指标,供参考。

六、实验收获:

2024年5月6日发(作者:乔忆之)

土壤铵态氮测定

方法原理:

用2mol/L KCl溶液浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH

+

4

及水溶性NH

+

4

浸提出来。土壤浸出液中的铵态氮在强碱性介质中与次氯酸盐和苯酚作用,生

成水溶性染料靛酚蓝,溶液的颜色很稳定。在含氮0.05~0.5mg/L的范围内,吸

光度与铵态氮含量成正比,可用比色法测定。

实验步骤:

(1) 称取10.00g新鲜土样(精确到0.01g),置于200ml三角瓶中,加入KCl

溶液100ml,在摇床里振荡30min,取出静置后,取上清液过滤;

(2) 吸取浸提液5ml放入50ml容量瓶中,后加入KCl溶液10ml、苯酚溶液

5ml、次氯酸钠碱性溶液5ml,摇匀;

(3) 在25℃左右室温下放置1小时后,加入掩蔽剂1ml,然后用水定容至刻度,

在625nm波长处进行比色。

工作曲线绘制:

分别取0.00 ,0.50 ,1.00 ,2.00 ,3.00 ,4.00 ,5.00ml铵态氮标准溶

液于50ml容量瓶中,各加入10ml KCl溶液,然后同(2) (3)步骤进行。

试剂配制:

【2mol/L KCl溶液】: 称取149.1g KCl(分析纯)溶入水中,稀释至1L。

【苯酚溶液】:称取苯酚(分析纯)10g、NaOH

(分析纯)

5g和消极铁氰

化钠(分析纯)0.1g稀释至1L。(此试剂不稳定,须贮于棕色瓶中,在冰箱中4℃

保存,使用时用酸调节PH酸性)

【次氯酸钠碱性溶液】:称取NaOH(分析纯)10g、磷酸氢二钠(分析纯)

7.06g、磷酸钠(分析纯)31.8g和52.5g/L次氯酸钠(分析纯,即含5%有效氯

的漂白粉溶液)10mL溶于水中,稀释至1L.(贮于棕色瓶中,在冰箱中4℃保存,

使用时放置至室温)

【掩蔽剂】: 将400g/L的酒石酸钾钠(分析纯)与100g/L的EDTA二钠

盐溶液等体积混合。每100ml混合液中加入10mol/L NaOH溶液0.5ml。

【铵态氮标准溶液】:称取0.4717g于105℃烘2小时的(NH

4

)

2

SO

4

(分析纯)

溶于水,定容至1L。(使用时将标准液稀释20倍即ρ(N)=5ug/mL)

土壤铵态氮的测定

一、方法原理

土壤铵态氮是土壤速效氮的重要组成部分,测定土壤NH

4

+

-N 的方法主要有

直接蒸馏法和浸提法两类,直接蒸馏法是在氧化镁的存在下直接蒸馏土壤,但此

法在弱碱性蒸馏时仍可能使一些简单的有机氮微弱水解有NH3蒸出,易使结果

偏高,同时该法操作复杂,不适合大批量分析。故在ASI法中采用氯化钾溶液

提取土壤中的NH4+,提取液中的NH4+用靛酚蓝比色法,靛酚蓝比色法的灵敏

度高,准确度也较高,适合于大批量样品的自动化分析。

靛酚蓝比色法的基本原理是:土壤胶体上的NH4+被K+交换下来后,在强

碱性介质中与次氯酸盐和苯酚反应,生成水溶性染料靛酚蓝,其深浅与溶液中的

NH4+-N含量呈正比,线性范围为0.05~0.5mg/L之间。

二、试剂配制

1. NaOH溶液

将6.75g NaOH、0.75g EDTA二钠、1.25g 醋酸钠溶解于250ml水中,储存于250ml

的容量瓶中。其中EDTA二钠作为金属离子的掩蔽剂,防止干扰。醋酸钠可增强

颜色的稳定性。

2. 90%苯酚溶液

将45g 苯酚溶解于50ml水中,注意苯酚易结块,可加热到60-70℃。

3. 碱性苯酚溶液

测定当天,将36ml 90%苯酚溶液加到250ml 溶液中,摇匀。

4. 次氯酸钠溶液

在400ml 的水中加入100ml 的NaClO溶液即可。

5. NH4+-N 标准溶液的配制(改进的地方)

称取1.9105g NH4Cl(65℃烘4h),于500ml的容量瓶中,加水定容至刻度。

该溶液的浓度为1000mg/L.

用移液管吸取1ml于100ml的容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,摇匀,此时

容量瓶中溶液浓度为10mg/ml。再对该溶液分别取0,0.5,1,2,4,8ml于25ml

的比色皿中,,对应的浓度为0.0, 0.2,0.4, 0.8, 1.6,3.2 ppm(mg/L).

6. 浸提剂KCl溶液的配制

称取74.5g KCl 溶解于500ml 水中,并加0.25g 聚丙烯酰胺至1000ml 容量

瓶中。为1mol/L的溶液。

三、操作步骤

1. 样品的处理:用电子分析天平称取约为2.000g土样于锥形瓶中,加入40ml

的KCl 溶液,放于振荡机上,振荡1h,将其过滤于50ml的容量瓶中,同时做

空白试验。

2. 向有一定量的NH4+-N溶液中加入4ml碱性苯酚溶液,再用加液器加入10ml

次氯酸钠溶液,用KCl滴至刻度线,摇匀,放置1h后,用分光光度计在630nm

处比色,读取吸光度A。

3. 标准曲线的绘制:从浓度为0.0, 5.0, 10.0, 20.0, 40.0 ppm(ug/mL)的

NH4+-N标准溶液中各取1.0ml 的溶液于25ml的比色管中,补加KCl溶液至

10.0ml,然后按步骤2进行操作。

四、比色条件:

(1)碱性介质中反应,要求pH 10.5-11.7。

(2)显色和稳定时间:

在室温下(20C)一般显色时间约为1小时,但要完全显色约需2-3小时,

所以加入试剂后静置1小时即可比色。

稳定时间为24小时,或24小时以上。为加速显色,也可在40C下加热,

半小时即可显色。

(3)干扰离子:

因在碱性下显色,很多金属离子都有干扰,可用EDTA等螯合剂来掩蔽。

(4)测定范围:0.05-0.5mg/L;

(5)比色波长:625nm。

五、评价

优点:兰色稳定,比色液为真溶液,灵敏度高;准确度、精密度高;干扰离子可

用EDTA掩蔽。

缺点:试剂不稳定,须冷藏,或当天配制;试剂有毒;显色时间稍长。

土壤硝态氮的测定

A 紫外分光光度法

1、方法提要

土壤浸出液中的NO

3

-

,在紫外分光光度计波长210nm处有较高吸光度,

而浸出液中的其它物质,除OH

-

、CO

3

2-

、HCO

3

-

、NO

2

-

和有机质等外,吸光度均

很小。将浸出液加酸中和酸化,即可消除OH

-

、CO

3

2-

、HCO

3

-

的干扰。NO

2

-

一般

含量极少,也很容易消除。因此,用校正因数法消除有机质的干扰后,即可用紫

外分光光度法直接测定NO

3

-

的含量。

待测液酸化后,分别在210nm和275nm处测定吸光度。A

210

是NO

3

-

和以

有机质为主的杂质的吸光度;A

275

只是有机质的吸光度,因为NO

3

-

在275nm处

已无吸收。但有机质在275nm处的吸光度比在210nm处的吸光度要小R倍,故

将A

275

校正为有机质在210nm处应有的吸光度后,从A

210

中减去,即得NO

3

-

在210nm处的吸光度(△A)。

2、适用范围

本方法适用于各类土壤硝态氮含量的测定。

3、主要仪器设备

3.1紫外—可见分光光度计;

3.2石英比色皿;

3.3往复式或旋转式振荡机,满足180r/min±20r/min的振荡频率或达到相

同效果;

3.4塑料瓶:200mL。

4、试剂

4.1H

2

SO

4

溶液(1:9):取10mL浓硫酸缓缓加入90mL水中。

4.2氯化钙浸提剂[c(CaCl

2

)=0.01mol·L

-1

]:称取2.2g氯化钙(CaCl

2

·6H

2

O,

化学纯)溶于水中,稀释至1L。

4.3 硝态氮标准贮备液[ρ(N)=100mg·L

-1

]:准确称取0.7217g经105~110℃

烘2h的硝酸钾(KNO

3

,优级纯)溶于水,定容至1L,存放于冰箱中。

4.4硝态氮标准溶液[ρ(N)=10mg·L

-1

]:测定当天吸到10.00mL硝态氮标

准贮备液于100mL容量瓶中用水定容。

5、操作步骤

称取10.00g土壤样品放入200mL塑料瓶中,加入50mL氯化钙浸提剂,

盖严瓶盖,摇匀,在振荡机上于20℃~25℃振荡30min(180r/min±20r/min),干过

滤。

吸取25.00mL待测液于50mL三角瓶中,加1.00mL1:9 H

2

SO

4

溶液酸化,

摇匀。用滴管将此液装入1cm光径的石英比色槽中,分别在210nm和275nm处

测读吸光值(A

210

和A

275

),以酸化的浸提剂调节仪器零点。以NO

3

-

的吸光值(△

A)通过标准曲线求得测定液中硝态氮含量。空白测定除不加试样外,其余均同样

品测定。

NO

3

-

的吸光值(△A)可由下式求得:

△A= A

210

- A

275

×R

式中R为校正因数,是土壤浸出液中杂质(主要是有机质)在210nm和

275nm处的吸光度的比值。其确定方法为:

A

210

是波长210nm处浸出液中NO

3

-

的吸收值(A

210

)与杂质(主要是有机质)

的吸收值(A

210

)的总和,即A

210

= A

210

+ A

210

,得出A

210

= A

210

- A

210

。选取

部分土样用酚二磺酸法测得NO

3

-

—N的含量后,根据土液比和紫外法的工作曲

线,即可计算各浸出液应有的A

210

值,即可得出A

210

A

275

是浸出液中杂质(主要是有机质)在275nm处的吸收值(因为NO

3

-

在该波

长处已无吸收),它比A

210

小R倍,即A

210

=R·A

275

,得出校正因数R=A

210

/ A

275

各不同区域可根据多个土壤测定R值的统计平均值,作为其他土壤测试

NO

3

-

—N的校正因数,其可靠性依从于被测土壤的多少,测定的土壤越多,可靠

性越大。

标准曲线的绘制:分别吸取10mg·L

-1

NO

3

-

—N标准溶液0、1.00、2.00、

4.00、6.00、8.00mL,用氯化钙浸提剂定容至50mL,即为0、0.2、0.4、0.8、1.2、

1.6mg/L的标准系列溶液。各取25.00mL于50mL三角瓶中,分别加1mL1:9 H

2

SO

4

溶液摇匀后测A

210

,计算A

210

对NO

3

-

—N浓度的回归方程,或者绘制工作曲线。

6、计算结果

土壤硝态氮,mg·kg

-1

(N)VD

=

m

式中:ρ(N)—查标准曲线或求回归方程而得测定液中NO

3

-

—N的质量浓

度,mg·L

-1

V—浸提剂体积,mL(50mL);

D—浸出液稀释倍数,或不稀释则D=1;

m—土壤质量,g。

7、注释

⑴土壤硝态氮含量一般用新鲜样品测定,如需以硝态氮加铵态氮反映无机

氮含量,则可用风干样品测定。

⑵一般土壤中NO

2

-

含量很低,不会干扰NO

3

-

的测定。如果NO

2

-

含量高时,

可用氨基磺酸消除(HNO

2

+NH

2

SO

3

H=N

2

+H

2

SO

4

+H

2

O),它在210nm处无吸收,

不干扰NO

3

-

测定。

⑶浸出液的盐浓度较高,操作时最好用滴管吸取注入槽中,尽量避免溶液

溢出槽外,污染槽外壁,影响其透光性。

⑷大批样品测定时,可先测完各液(包括浸出液和标准系列溶液)的A

210

值,

再测A

275

值,以避免逐次改变波长所产生的仪器误差。

⑸如需同时测定土壤NH

4

+

—N,可选用2 mol·L

-1

KCl或1 mol·L

-1

NaCl

溶液制备待测液。但2 mol·L

-1

KCl溶液本身在210nm处吸光度较高,因此同时

测定土壤NH

4

+

—N和NO

3

-

—N时,可选用吸光度较小的1 mol·L

-1

NaCl溶液为

浸提剂。

⑹如果吸光度很高(A>1时),可从比色槽中吸出一半待测液,再加一半水

稀释,重新测读吸光度,如此稀释直至吸光度小于0.8。再按稀释倍数,用氯化

钙浸提剂将浸出液准确稀释测定。

⑺根据北京和河北石灰性15个土壤样品的测定结果,校正因素(R)的平均

值为3.6,不同土类的R值略有差异,各地可根据主要土壤情况进行校验,求出

当地土壤的R值。

TOC的测定

1 试剂配制

1.1 重铬酸钾标准溶液[c(1/6K

2

Cr

2

O

7

)= 0.8000mol•L

-1

]:重铬酸钾放入干燥箱中

120℃烘干2h后,放入干燥器中冷却至室温后称取39.2245g(K

2

Cr

2

O

7

,分

析纯)加入400mL水,加热溶解,冷却后用水定容至1L。重铬酸钾放入干

燥箱前简单称量下其质量,使质量大于39.2245g,经验,称取42g以上即可。

用完后多余的药品可以放回去。

1.2 硫酸(H

2

SO

4

,ρ=1.84g•cm

-3

)

1.3 有机碳标准溶液[ρ(C)=5g•L

-1

]:称取葡萄糖1.375g溶入水,定容至100mL。

2 操作步骤

TOC采用水合重铬酸钾比色法测定。用35目筛称取0.05g风干堆肥样品置

于50mL比色管中,加3mL蒸馏水并充分摇匀,加入10mL的0.8000molL

-1

重铬

酸钾溶液,然后加入10mL浓硫酸溶液并不断摇匀,放置20分钟后,加10mL

水并摇匀。静至过夜,吸取上清液7.5mL,置于50mL比色管中,加水至25ml

处并充分摇匀(或者吸取上清液15mL,置于50mL比色管中,加水至刻线并充

分摇匀)。15分钟后,用1cm比色皿在590nm处以空白为参比测定其吸光度,

在工作曲线上查出TOC的mg数。

堆肥过程中TOC的含量按下式计算:

式中:m1-由标准曲线查出的堆肥样品含碳量,mg;

1.32-氧化校准系数;

m-风干堆肥样品的质量,g。

1. TKN的测定

1 试剂配制

1.1 混合催化剂:硫酸钾(K

2

SO

4

)100g,硫酸铜(CuSO

4

)10g,硒(Se)1g,

分别研磨成粉,再混合均匀。

1.2 硫酸(H

2

SO

4

,ρ=1.84g•cm

-3

)。

1.3 NaOH溶液:200g氢氧化钠放入500ml的烧杯中,加入500ml的蒸馏水。

溶解冷却后,存入塑料瓶中。

1.4 混合指示剂:容积0.099g的溴甲酚绿和0.066g的甲基红于100ml的乙醇

(95%)。

1.5 硼酸指示剂溶液:溶解20g硼酸于950ml的热蒸馏水中,冷却后,加入20ml

的混指示剂,充分混合后,小心滴加氢氧化钠溶液,直到溶液呈红紫色,pH

约为4.5,定容1L。

1.6 硫酸标准液:先配制C(H

2

SO

4

)=0.08367mol•L

-1

溶液,2.23ml的浓H

2

SO

4

(ρ=1.84g•cm

-3

)溶入400ml的蒸馏水中,然后定容至500ml。

2 操作步骤

总氮采用凯氏消煮法。35目筛称取0.05g风干堆肥样品,放入50mL凯氏瓶

中,并加入1.1g混合催化剂,注入3mL浓硫酸并摇匀,盖上小漏斗,放入电炉

上加热,开始用小火徐徐加热,待泡沫消失后,再提高温度(温度也不宜太高),

微沸消煮,待消煮液呈灰白色时,继续加大温度,直至消煮液呈现微绿色,继续

消煮1h。加热完毕后,取下开氏瓶,冷却。

将凯氏瓶中的消煮液转入半微量定氮蒸馏器中,并用蒸馏水冲洗数次使消煮

液完全转移至蒸馏器中。另取有标线的三角瓶,内加硼酸指示剂5mL,将三角

瓶置于冷凝器的承接管下,管口插入硼酸溶液中。向蒸馏器中加入10moL.L

-1

氧化钠溶液20mL,立即关闭蒸馏室进行蒸馏。待馏出液达到30-40mL时,停

止蒸馏。取下三角瓶,用0.08367mol.L

-1

的硫酸标准溶液滴定至溶液呈紫红色。

同时做空白实验,以校准试剂和滴定误差。总氮的含量按下式计算:

式中:c-硫酸标准溶液的浓度,mol.L;

V-样品测定时消耗硫酸溶液的体积,mL;

V

0

-空白测定时消耗的硫酸溶液的体积,mL;

M-氮的摩尔质量(M=

-1

10

-3

-将mL换算成L的系数

m-堆肥产品样品质量,g。

-1

火焰原子吸收分光光度法测定土壤中有效钾的含量

一、实验目的:

1、学习土壤中有效钾的浸提方法。

2、学习原子吸收光谱法的原理及仪器操作方法。

二、仪器和试剂

1、仪器:100 mL容量瓶、移液管、玻璃棒、10 mL容量管、锥形瓶、漏斗

THZ—92B型台式恒温振荡器、ML 204/02型电子天平、

novAA -400原子吸收光谱仪

2、试剂:

(1) 2 mol·L

-1

HNO

3

浸提剂:取浓硝酸(HNO

3

,约16 mol/L,ρ≈1.42 g·mL

-1

分析纯)125 mL,加水稀释至1 L。

(2) 10 g/L的氯化钠:称2.5 g NaCl,加水溶解,定容至100 ml。

(3) 氯化钾标准溶液:称0.1912 g KCl,加水溶解,定容至100 mL,配制

成1 g/L的浓溶液。再移取10 mL浓溶液,加水稀释至100 mL,配制

成100 mg/L的钾贮备液,分别移取一定体积的贮备液加水稀释至100

mL,得到一系列不同浓度的钾标准工作液。

三、方法原理

以冷的2 mol·L

-1

HNO

3

作为浸提剂与土壤混合(水土比为20:1),振荡0.5 h

以后,立即过滤,溶液中钾用原子吸收分光光度法测定。本法所提的钾量大于速

效钾,它包括速效钾和缓效钾中的有效部分,故称为土壤有效性钾。

四、操作方法

1、土壤样品的处理

将土样自然风干后,用研钵把风干的土样研碎,然后再用100目的筛子(孔

径约149 μm进行筛分,取适量过筛的土样进行装袋保存,用于有效钾的测定。

2、有效钾的浸提:称取通过149 μm筛孔的风干土样三份,质量约2.500 g

于干250 mL锥形瓶中,加入2 mol·L

-1

HNO

3

50 mL,室温下于振荡器往返振荡

0.5 h,静止30 min后用定量滤纸过滤,滤液转移到50 mL离心管中。

3、测定步骤

(1)仪器操作条件设置:

在工作站上设置分析条件参数:分析线波长(324.8 nm)、狭缝(0.8 nm)、

空心阴极灯工作电流(4.0 mA)、燃烧头高度(8 mm)、气体压力(乙炔为0.1-0.15

Mpa,空气为0.5 MPa),标样个数(5个)、读数次数(各3次)等等。

(2)绘制标准曲线:

在6个100 mL容量瓶中,各加入10.00 mL 10g/L NaCl和20.00 mL 2 mol/L

HNO3,然后从第二个起分别加入钾标准工作液 1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL,

用水定容至刻度线,摇匀,此时加入的钾标液浓度依次为 0 mg/L、1 mg/L、2

mg/L、3 mg/L、4 mg/L、5 mg/L,每个溶液中含NaCl 1 g/L,然后分别测各溶液

的吸光度,记录读数,制作A—C工作曲线。

(3)样品测定:

分别移取步骤2所得到的滤液2 mL至10 mL离心管中,各加入1 mL 10 g/L

NaCl和7 mL水,摇匀,每个样品都做好标记,同钾标准系列溶液一起在原子吸

收光谱仪上测定。记录数据,然后从标准曲线上求得其浓度。注意在原子吸收光

谱仪上测定完毕后,必须立即用蒸馏水清洗,以洗去残留在喷雾器中的酸和盐,

使原子吸收光谱仪保持良好的使用状态。

五、结果计算

1、数据记录和处理

钾标液浓度 0 1 2 3 4 5

(mg/L)

钾元素的吸光0.02758 0.2382

0.4603 0.6075 0.7375 0.8560

线性回归方程 Abs=(0.021566+0.262738*C)/(1+0.111982*C)

( R

2

= 0.9973 )

2、根据上述标准曲线测定试样溶液中的钾含量

试样编号 1 2

试样质量(g) 2.5100 2.5065

稀释5倍后的浓度1.562 1.594

(mg/L)

3、土壤中有效钾含量计算

3

2.5044

1.501

V

土壤有效钾含量(K,mg·kg

-1

)=待测液(K,mg·L

-1

)××5

m

式中:V——总浸提剂mL数;

m——烘干土样质量(g)。

土壤有效钾测定值小于100~120 mg·kg

-1

时为缺钾土壤。作为初步钾元素诊

断指标,供参考。

六、实验收获:

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