范文一:硝态氮的测定
第四章 硝态氮的测定
4.1 实验材料
4.1.1 实验土样
与2.1.1相同
4.1.2 实验仪器
分光光度计、具塞比色管(25ml)、自动移液管(1ml)和一般实验室常用仪器和设备。
4.1.3 实验药品
锌卷、氯化铬溶液(20g/L)、氨基苯磺酰胺溶液、1-萘替乙二胺盐酸溶液。
4.2 实验方法
4.2.1 标准工作曲线的绘制(0μmol/ml—16.0μmol/ml)
1、在两组个六个25ml容量瓶中,分别依次移入硝酸盐标准使用溶液(100mol/L)0ml,0.50ml,1.00ml,1.50ml,2.50ml,4.00ml,用盐度为35的人工海水稀释至标线,混匀。次标准溶液系列系列硝酸盐-氮浓度依次为0μmol/ml,2.00μmol/ml,4.00μmol/ml,6.00μmol/ml,10.00,16.0μmol/ml。
2、将上述标准液系列分别全量转移一组干燥的25ml具塞比色管中,向每管中放入一个5cm*3cm的锌卷,加入0.50ml氯化铬溶液,迅速放在振荡器上震荡10min。震荡后迅速将管中的锌卷取出。
3、加入0.50ml对氨基苯磺酰胺溶液,混匀,放置5min,再加入0.50ml1-萘替乙二胺盐酸溶液,混匀,放置15min,颜色可稳定4h。
4、颜色稳定后,在分光光度计上用2cm比色池,以水做参比,于543nm波长处测定吸光度As,其中空白吸光值为Ah。测定结果记录于标准工作曲线记录表中。
5、已扣除空白吸光值Ah后的吸光值An为纵坐标,硝酸盐-氮的浓度Co为横坐标绘制标准工作曲线,并用线性回归法求出标准曲线截距a和斜率b。
4.2.2 水样测定
量取25.0ml水样(双样)于25ml干燥的具塞比色管中,一下按4.2.1中的2—4步骤测定水样的吸光值Aw,并记录于硝酸测定记录表中。
如果水样盐度低于25,测定时每份水样应加入0.5g优级纯氯化钠。 将海水样样品中原有亚硝酸盐在“亚硝酸盐测定”测得的净平均吸光值A NO3-N(已扣除试剂空白)。和“硝酸盐测定”与“亚硝酸盐测定”的比色池长度的壁纸X,记录于硝酸盐测定记录表中。
范文二:土壤硝态氮的测定
土壤硝态氮的测定
酚二磺酸比色法
1 原理 用饱和CaSO4·2H2O溶液浸提后,取一份浸出液在微碱性条件下蒸干,残渣用酚二磺酸试剂溶
-
解,此时NO3既与试剂生成硝基酚二磺酸:
C6H3OH(HSO3)2+HNO3=C6H2OH(HSO3)2NO2+H2O 2,4-酚二磺酸 6-硝基酚-2,4-二磺酸
此反应必须在无水的条件下才能迅速完成,产物在酸性介质中无色,碱化后为稳定的黄色盐溶液,可在400~425 nm处有最大吸收峰,用分光光度计比色测定。本法中Cl-为主要干扰物,但在15mg·L-1以下无影响,大于此范围可用AgSO4 消除(按0.1mg AgSO4可沉淀22.7mgCl-)。 2 仪器设备
分光光度计;水浴锅;蒸发皿,震荡机;三角瓶;容量瓶等。 3 试剂
3.1CaSO4·2H2O(分析纯、粉状) 3.2CaCO3(分析纯、粉状)
3.3酚二磺酸试剂:25.0g白色苯酚于500ml三角瓶,加225ml浓硫酸,混匀,瓶口松松的加塞,于沸水
浴加热6小时。试剂冷却后可能会有结晶,用时需重新加热溶解,但不可加水。必须贮于玻塞棕色瓶中,严防吸潮。
-
3.4NO3-N标准溶液:取0.1805g120℃烘干2h的KNO3溶解并定容于250ml,此为100mg·L-1,取
此液20ml,定容于200ml,为10mg·L-1标准液。
3.5其它试剂:1:1NH4OH;AgSO4;MgCO3 4 操作步骤
4.1提取:称取新鲜土样50克于500ml三角瓶,加250ml饱和硫酸钙(或风干土样5g,加30ml饱和硫
-1
酸钙),加塞,于震荡机上震荡10分钟,(24℃,150r·min),澄清10分钟后,过滤,将最初的2~3ml滤液弃去。同时做空白。
4.2吸取滤液10ml于蒸发皿中,加0.05gCaCO3,水浴加热,蒸干后不要继续加热。冷却,迅速加入酚
二磺酸试剂2ml,旋转器皿,使试剂接触到所有蒸干物,静止10分钟,使其充分作用。
4.3向作用后的液体中加5ml水,用玻棒搅拌直到蒸干物完全溶解,洗入50ml容量瓶,冷却后缓缓
加入15ml1:1NH4OH(应保证NH4OH过量),定容后摇匀,溶液呈黄色。 4.4用上清液于410nm处比色,空白调零。
4.5标准曲线绘制:取6支干洁试管编号,按下表加试剂,并按4.2~4.4操作,以浓度为横坐标,OD值
5 结果计算
NO2―N(mg·L-1)=浓度×液土比×
-
定容后体积
吸取反应液体积
本实验:液土比:5
定容后体积
=5
吸取反应液体积
浓度:标准曲线查得(mg·L-1)。 6 注意事项
6.1土壤含cl超过15mg·kg-1浸出液需再用AgSO4处理,每100ml加0.1gAgSO4,震荡15分钟,再
加0.2gCa(OH)2和0.5gMgCO3以沉淀过剩的Ag+,震荡5分钟,过滤,吸取清液测定。
--
6.2如NO2,超过1mg·kg-1,每10ml待测液加20mg尿素放置过夜以破坏之。NO2可用亚硝酸试
-
粉检查,5滴浸出液加0.1mg,放置10分钟,显出红色既有1mg·kg-1 NO2。 6.3碱化时不用NaOH等,因NH3与Ag+可络合成水溶性物质,不会生成沉淀影响比色。
-
范文三:铵态氮硝态氮的测定
二)土壤硝态氮的测定
1、酚二磺酸比色法
1)方法原理
土壤用饱和CaSO4.2H2O溶液浸提,在微碱性条件下蒸发至干,土壤浸提液中的NO3-—N在无水的条件下能与酚二磺酸试剂作用,生成硝基酚二磺酸。 C6H3OH(HSO3)2+HNO3→C6H2OH(HSO3)2 NO2+H2O
2,4-酚二磺酸 6-硝基酚-2,4-二磺酸
此反应必须在无水条件下才能迅速完成,反应产物在酸性介质中无色,碱化后则为稳定的黄色溶液,黄色的深浅与NO3-—N含量在一定范围内成正相关,可在400~425nm处(或用蓝色滤光片)比色测定。酚二磺酸法的灵敏度很高,可测出溶液中0.1mg?L-1 NO3-—N,测定范围为0.1~2mg?L-1。
2)主要仪器
分光光度计、水浴锅、瓷蒸发皿。
3)试剂
(1)酚二磺酸试剂:
称取白色苯酚(C6H5OH,分析纯)25.0g置于500mL三角瓶中,以150mL纯浓H2SO4溶解,再加入发烟H2SO4 75mL并置于沸水中加热2h,可得酚二磺酸溶液,储于棕色瓶中保存。使用时须注意其强烈的腐蚀性。如无发烟H2SO4,可用酚25.0g,加浓H2SO4225mL,沸水加热6h配成。试剂冷后可能析出结晶,用时须重新加热溶解,但不可加水,试剂必须贮于密闭的玻塞棕色瓶中,严防吸湿。
(2)10μg?mL-1 NO3-—N标准溶液:
准确称取KNO3(二级)0.7221g溶于水,定容1L,此为100μg?mL-1 NO3-—N溶液,将此液准确稀释10倍,即为10μg?mL-1 NO3-—N标准溶液。
(3)CaSO4?2H2O(分析纯、粉状)、
(4)CaCO3(分析纯、粉状)、
(5)1:1 NH4OH、
(6)活性碳(不含NO3-),用以除去有机质的颜色。
(7)Ag2SO4(分析纯、粉状)、Ca(OH)2(分析纯、粉状)和MgCO3(分析纯、粉状),用以消除Cl-1的干扰。
4)操作步骤
(1)浸提:
称取新鲜土样(注1)50g(风干土样25g)放在500mL三角瓶中,加入CaSO4?2H2O 0.5g(注2)和250.00mL蒸馏水,盖塞后,用振荡机振荡10min。放置5 min后,将悬液的上部清液用干滤纸过滤,澄清的滤液收集地干燥洁净的三角瓶中。如果滤液因有机质而呈现颜色,可加活性碳除之(注3、4)。还有NO2-干扰和Cl干扰:
(1)同时做空白。
(2)测定
吸取清液 25~50mL(含NO3-—N 20~150μg)于瓷蒸发皿中,加CaCO3约0.05g(注5),在水浴上蒸干(注6),到达干燥时不应继续加热。稍冷,迅速加入酚二磺酸试剂1---2 mL,将皿旋转,使试剂接触到所有的蒸干物。静止10min使其充分作用后,加水20 mL,用玻璃棒搅拌直到蒸干物完全溶解。冷却后缓缓加入1:1 NH4OH(注7)并不断搅拌混匀,至溶液呈微碱性(溶液显黄色 不再加深)再多加2mL,以保证NH4OH试剂过量。然后将溶液全部转入100mL容量瓶
中,加水定容(注8)。在分光光度计上用光径1cm比色杯在波长420nm处比色,以空白溶液作参比,调节仪器零点。
(2)同时,NO3-—N工作曲线绘制:分别取10μg?mL-1NO3-—N标准液0、1、2、5、10、15、20mL于蒸发皿中,在水浴上蒸干,与待测液相同操作,进行显色和比色,绘制成标准曲线,或用计算器求出回归方程。
5)结果计算
土壤中NO3-—N含量(mg?kg-1)
= CVts/m
式中:C(NO3--N)——从标准曲线上查得(或回归所求)的显色液NO3--N 质量浓度(μg?mL-1);
V——显色液的体积(mL);
ts——分取倍数=50/3;
m——风干样品质量,g。
H——风干样品水分质量含量百分数。
6)注释
注1.
硝酸根为阴离子,不为土壤胶体吸附,且易溶于水,很易在土壤内部移动,在土壤剖面上下层移动频繁,因此测定硝态氮时注采样深度。即不仅要采集表层土壤,而且要采集心土和底土,采样深度可达40cm、60 cm以至120 cm。试验证明,旱地土壤上分析全剖面的硝态氮含量能更好地反映土壤的供氮水平。和表层土壤比较,则全剖面的硝态氮含量与生物反应之间有更好的相关性,土壤经风干或烘干易引起NO3-—N变化,故一般都用新鲜土样测定。
注2.
用酚二磺酸法测定硝态氮,首先要求浸提液清彻,不能混浊,但是一般中性或碱性土壤滤液不易澄清,且带有机质的颜色,为此在浸提液中应加入凝聚剂。凝聚剂的种类很多,有CaSO4、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgCO3、KAl(SO4)2、CuSO4等,其中CuSO4有防止生物转化的作用,但在过滤前必须以氢氧化钙或碳酸镁除去多余的铜,因此以CaSO4法提取较为方便。
注3.
如果土壤浸提液由于有机质而有较深的颜色,则可用活性炭除去,但不宜用H2O2,以防最后显色时反常。
注4.
土壤中的亚硝酸根和氯离子是本法的主要干扰离子。亚硝酸和酚二磺酸产生同样的黄色化合物,但一般土壤中亚硝酸含量极少,可忽略不计。必要时可加少量尿素、硫尿和氨基磺酸(20g?L-1NH2SO3H)以除去之。例如亚硝酸根如果超出了1μg?mL-1时,一般每10mL待测液中加入20mg尿素,并放置过夜,以破坏亚硝酸根。
检查亚硝酸根的方法:可取待测液5滴于白瓷板上,加入亚硝酸试粉0.1g,用玻璃棒搅拌后,放置10min,如有红色出现,即有1mg?L-1亚硝酸根存在。如果红色极浅或无色,则可省去破坏亚硝酸根手续。
Cl-对反应的干扰,主要是加酸后生成亚硝酰氯化合物或其它氯的气体。如果土
壤中含氯化合物超过15mg?kg-1,则必须加Ag2SO4除去,方法是每100mL浸出液中加入 Ag2SO4 0.1g (0.1g Ag2SO4 可沉淀22.72mg Cl-),摇动15min,然后加入Ca(OH)2 0.2g及MgCO3 0.5g,以沉过量的银,摇动5min后过滤,继续按蒸干显色步骤进行。
NO3- + 3Cl- + 4H+ → NOCl + Cl2 + 2H2O
亚硝酰氯
注5.
在蒸干过程中加入碳酸钙是为了防止硝态氮的损失。因为在酸性和中性条件下蒸干易导致硝酸离子的分解,如果浸出液中含铵盐较多,更易产生负误差。
注6.
此反应必须在无水条件下才能完成,因此反应前必须蒸干。
注7.
碱化时应用NH4OH,而不用NaOH或KOH,是因为NH3能与Ag+络合成水溶性的+,不致生成Ag2O的黑色沉淀而影响比色。
注8.
2、 2mol?L-1KCl浸提—靛酚蓝比色法
1)方法原理
2mol?L-1KCl溶液浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。土壤浸提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0.05~0.5mol?L-1的范围内,吸光度与铵态氮含量成正比,可用比色法测定。
2)试剂
(1)2mol?L-1KCl溶液 称取149.1g氯化钾(KCl,化学纯)溶于水中,稀释至1L。
(2)苯酚溶液 称取苯酚(C6H5OH,化学纯)10g和硝基铁氰化钠100mg稀释至1L。此试剂不稳定,须贮于棕色瓶中,在4℃冰箱中保存。
(3)次氯酸钠碱性溶液 称取氢氧化钠(化学纯)10g、磷酸氢二钠(Na2HPO4?7H2O, 化学纯)7.06g、磷酸钠(Na3PO4?12H2O, 化学纯)31.8g和 52.5g?L-1次氯酸钠(NaOCl,化学纯,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4℃冰箱中保存。
(4)掩蔽剂 将400g?L-1的酒石酸钾钠(KNaC4H4O6?4H2O, 化学纯)与100g?L-1的EDTA二钠盐溶液等体积混合。每100mL混合液中加入10 mol?L-1氢氧化钠0.5mL。
(5)2.5μg?mL –1铵态氮(NH4+—N)标准溶液 称取干燥的硫酸铵0.4717g溶于水中,洗入容量瓶后定容至1L,制备成含铵态氮(N)100μg?mL –1的贮存溶液;使用前将其加水稀释40倍,即配制成含铵态氮(N)2.5μg?mL –1的标准溶液备用。
3)仪器与设备
往复式振荡机、分光光度计。
4)分析步骤
(1)浸提 称取相当于20.00g干土的新鲜土样(若是风干土,过10号筛)准确到0.01g,置于200mL三角瓶中,加入氯化钾溶液100mL,塞紧塞子,在振荡机上振荡1h。取出静置,待土壤—氯化钾悬浊液澄清后,吸取一定量上层清液进行分析。如果不能在24h内进行,用滤纸过滤悬浊液,将滤液储存在冰箱中备用。
(2)比色 吸取土壤浸出液2mL~10mL(含NH4+—N2μg~25μg)放入50mL容量瓶中,用氯化钾溶液补充至10mL,然后加入苯酚溶液5mL和次氯酸钠碱性溶液5mL,摇匀。在20℃左右的室温下放置1h后(注1),加掩蔽剂1mL以溶解可能产生的沉淀物,然后用水定容至刻度。用1cm比色槽在625nm波长处(或红色滤光片)进行比色,读取吸光度。
(3)工作曲线 分别吸取0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL
NH4+—N标准液于50mL容量瓶中,各加10mL氯化钠溶液,同(2)步骤进行比色测定。
5)结果计算
土壤中NH4+—(N)含量(mg?kg-1)=ρVts/ m
式中:ρ——显色液铵态氮的质量浓度(μg?mL –1);
V——显色液的体积(mL);m
ts——分取倍数;=50/3
m——样品质量(g)。
6)注释
注1. 显色后在20℃左右放置1h,再加入掩蔽剂.过早加入会使显色反应很慢,蓝色偏弱;加入过晚,则生成的氢氧化物沉淀可能老化而不易溶解.
范文四:土壤硝态氮的测定
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NO3-,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-、CO32-、HCO3-、NO2-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-、CO32-、HCO3-的干扰。NO2-一般含量极少,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NO3-的含量。 待测液酸化后,分别在210nm和275nm处测定吸光度。A210是NO3-和以有机质为主的杂质的吸光度;A275只是有机质的吸光度,因为NO3-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A275校正为有机质在210nm处应有的吸光度后,从A210中减去,即得NO3-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
4.1H2SO4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(CaCl2)=0.01mol·L-1]:称取2.2g氯化钙(CaCl2·6H2O,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(KNO3,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 H2SO4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(A210和A275),以酸化的浸提剂调节仪器零点。以NO3-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。
NO3-的吸光值(△A)可由下式求得:
△A= A210- A275×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:
A210是波长210nm处浸出液中NO3-的吸收值(A210硝)与杂
质(主要是有机质)的吸收值(A210杂)的总和,即A210= A210硝+ A210杂,得出A210杂= A210- A210硝。选取部分土样用酚二磺酸法测得NO3-—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A210硝值,即可得出A210杂。
A275是浸出液中杂质(主要是有机质)在275nm处的吸收值(因为NO3-在该波长处已无吸收),它比A210杂小R倍,即A210杂=R·A275,得出校正因数R=A210杂/ A275。
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NO3-—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-1NO3-—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 H2SO4溶液摇匀后测A210,计算A210对NO3-—N浓度的回归方程,或者绘制工作曲线。
6、计算结果
ρ(N)?V?D土壤硝态氮,mg·kg= m-1式中:ρ(N)—查标准曲线或求回归方程而得测定液中
NO3-—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NO2-含量很低,不会干扰NO3-的测定。如果NO2-含量高时,可用氨基磺酸消除(HNO2+NH2SO3H=N2+H2SO4+H2O),它在210nm处无吸收,不干扰NO3-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A210值,再测A275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NH4+—N,可选用2 mol·L-1KCl或1 mol·L-1NaCl溶液制备待测液。但2 mol·L-1KCl溶液本身在210nm处吸光度较高,因此同时测定土壤NH4+—N和NO3-—N时,可选用吸光度较小的1 mol·L-1NaCl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。
范文五:硝态氮测定 铵态氮硝态氮测定
6.1.3土壤中铵态氮的测定
6.1.3.1靛酚蓝比色法
1.方法选择
测定土壤铵态氮,主要有直接蒸馏法、浸提后测定法和扩散吸收法等。直接蒸馏法是在氧化镁存在下直接蒸馏土壤,但此法在弱碱蒸馏时仍可能使一些简单的有机氮微弱水解成氨气蒸出,易使结果偏高。浸提后测定法多采用中性盐(硫酸钾、氯化钾、氯化钠等)浸提土壤,土壤溶液中的NH4+,可选用蒸馏、比色、或氨电极法测定。浸提蒸馏法的操作简便,易于控制条件,适合于NH4+含量较多的土壤。氨气敏电极法测定土壤中的NH4+,操作简便,快速,灵敏度高,重复性和测定范围后很好,但仪器的质量必须可靠。在这里我们详细介绍浸提比色法和扩散吸收法。比色法有多种,这里介绍靛酚蓝比色法。靛酚蓝比色法的灵敏度和准确度高,适用于大批样品自动化分析(本法测定范围0.05~0.5mgL-1
1
铵态氮)。扩散吸收法利用氧化镁水悬液的弱碱性,交换吸附在土壤胶体上的铵态氮,不致破坏土壤矿质部分。此法适用于各种类型土壤样品的测定,特别是对于还原性强的沼泽土和潜育土,可省去消除还原性物质的手续,同时,由于扩散吸收法不须蒸馏装置,设备简单,适用于大批样品的分析(本法测定范围50~300μg铵态氮)。
2.基本原理
土壤浸出液中的NH4+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,溶液的蓝色很稳定,在NH4+浓度为0.05~0.5mgL-1范围内,其深浅与NH4+含量成正比。
3.主要仪器及试剂
主要仪器:振荡机;分光光度计。
主要试剂:
(1)2molL-1KCl溶液:称取149.1g氯化钾(KCl,化学纯)溶于水中,稀释至1L。
(2)苯酚溶液:称取10g苯酚(C6H5OH,化学纯)和100mg硝基铁氰化钠(硝普钠)[Na2Fe(CN)5NO2H2O]稀释至1L【1】。此试剂不稳定,须贮于棕色瓶中,在4?冰箱中保存。
(3)次氯酸钠碱性溶液:称取10g氢氧化钠(NaOH,化学纯),7.06g磷酸氢二钠(Na2HPO47H2O,化学纯),31.8g
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磷酸钠(Na3PO412H2O,化学纯)和 52.5gL-1次氯酸钠(NaOCl,化学纯,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4?冰箱中保存。
(4)掩蔽剂:将400gL-1的酒石酸钾钠(KNaC4H4O64H2O,化学纯)与100gL-1的EDTA二钠盐(C10H14O8N2Na2,化学纯)溶液等体积混合。每100mL混合液中加入0.5mL 10 molL-1氢氧化钠,即得清亮的掩蔽剂溶液。
(5)5μgmL-1铵态氮(NH4+-N)标准溶液:称取0.4717g干燥的硫酸铵[(NH4)2SO4,分析纯]溶于水中,定容至1L,制备成含铵态氮(N)100μgmL –1的贮存溶液;使用前将其加水稀释20倍,即配制成含铵态氮(N)5μgmL –1的标准溶液备用。
4.操作步骤
(1)NH4+浸提【2】:
称取10.00g新鲜土样(若是风干土,过10号筛)准确到0.01g【3】,置于200mL三角瓶中,加入2molL-1氯化钾溶液100mL,塞紧塞子,在振荡机上振荡1h。取出静置过滤,待土壤—氯化钾悬浊液澄清后,吸取一定量上层清液进行分析。如果不能在24h内进行,用滤纸过滤悬浊液,将滤液储存在冰箱中备用。同时测定土壤水分含量。
(2)比色:
吸取土壤浸出液1,2mL~10mL(含NH4+-N 2μg,25μg)
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放入50mL容量瓶中,用氯化钾溶液补充至10mL,用水稀释至30mL,然后依次加入苯酚溶液5mL和次氯酸钠碱性溶液5mL,摇匀。在室温(20?左右【4】)下放置1h后【5】,加掩蔽剂1mL以溶解可能产生的沉淀物,然后用水定容至刻度。2h后,用1cm比色槽在625nm波长处进行比色,读取吸光度。同时做两个试剂空白试验。
(3)工作曲线的绘制:分别吸取0,0.5,1,2,3,4,5mL NH4+-N标准液于50mL容量瓶中,各加10mL氯化钠溶液,同(2)步骤进行比色测定。得到浓度为0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mgL-1 NH4+-N溶液。
5.结果计算
W(N)=c?V?ts m?K2
式中:
W(N)——土壤中NH4+-N的含量,mgkg-1;
c——显色液铵态氮的质量浓度,μgmL –1;
V——显色液的体积,mL;
ts——分取倍数,[ts=待测液体积(mL)100]; =测定时吸取待测液体积(mL)2~10
m——样品质量,g;
K2——土样换算为烘干土样的水分换算系数。
6.注意事项
【1】硝普钠是显色反应的催化剂,能加速显色,并增强蓝
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色及颜色的稳定性,但硝普钠是剧毒药品,使用时应注意安全。
【2】靛酚蓝比色法测定NH4+,也可用测定NO3-时的土壤浸出液,从而节省操作步骤,测定结果可能稍有差异。
【3】土样经风干或烘干后可能引起NH4+含量的变化,所以,称样以新鲜土样为好。若以干土计算,应同时测定含水量后换算。
【4】显色后在20?左右放置1h,再加入掩蔽剂。过早加入会使显色反应很慢,蓝色偏弱;加入过晚,则生成的氢氧化物沉淀可能老化而不易溶解。
【5】显色过程中,掩蔽剂应在显色后加入。如加入过早,会使显色反应很慢,蓝色偏低;加入过晚,则生成的氢氧化物沉淀可能老化而不以溶解。在20?放置1h,即可加入掩蔽剂。
6.1.4土壤中硝态氮的测定
1.方法选择
土壤中的NO3-的测定,可用水或中性盐溶液提取,要求制备澄清无色的浸出液。在所用的各种浸提剂中,以饱和CaSO4清液最为简便和有效。浸出液中NO3-可用比色法、电极法和紫外分光光度法等测定。比色法中的酚二磺酸法的操作手续虽较长,但具有较高的灵敏度,测定结果的重现性
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好,准确度也较高,本方法的测定范围为0.1~2.0mgkg-1。醋酸-硝酸试粉比色法,适用于含有氯化物和硝态氮含量较高的土壤。对于肥力较低的土壤(硝态氮5mgkg-1以下者),不够灵敏。用硝酸根电极测定土壤中NO3-较一般常规法快速和简便。虽然土壤浸出液有各种干扰离子和pH的影响以及液膜本身的不稳定等因素的影响。但其准确度较高,而且有利于流动注射分析。紫外分光光度法,虽然灵敏、快速,但需要价格较高的紫外分光光度计。这里我们只介绍酚二磺酸比色法。
2.基本原理
硝酸根在无水情况下与酚二磺酸作用,在碱性条件下产生分子重排,生成黄色络合物,这种黄色在一定的范围内,是与水样中硝酸根的含量成正比关系,因此可与硝酸根标准溶液比较,进行比色测定。其反应过程如下:
3.主要仪器及试剂
主要仪器:分光光度计;水浴锅;振荡机;瓷蒸发皿。
主要试剂:
(1)酚二磺酸试剂:称取25.0g白色苯酚(C6H5OH,分析纯)置于500mL三角瓶中,以225mL浓硫酸(H2SO4溶解,混匀,瓶口稍盖,至于沸水浴中加热6h,可得酚二磺酸溶液,储于棕色瓶中保存,严防吸湿。试剂冷却后可能析
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出结晶,用时须重新加热溶解,但不可加水。
(2)10μgmL-1 NO3--N标准溶液:准确称取0.7218g 硝酸钾(KNO3,分析纯)溶于水,定容1L,此为100μgmL-1 NO3--N溶液,将此液准确稀释10倍,即为10μgmL-1 NO3--N标准溶液。
(3)硫酸钙(CaSO42H2O,分析纯、粉状)、碳酸钙(CaCO3,分析纯、粉状)、氢氧化钙[Ca(OH)2,分析纯、粉状]、碳酸镁(MgCO3,分析纯、粉状)、硫酸银(Ag2SO4,分析纯、粉状)、活性碳(不含NO3-)。
(4)1:1氨水:氨水(NH3,密度0.90gmL-1,化学纯)与水等体积混合。
4.操作步骤
(1)浸提
称取50.0g(准确到0.1g)新鲜土样【1】放在500mL三角瓶中,加入0.5g 硫酸钙【2】和250mL蒸馏水,加塞,用振荡机振荡10min。将悬液的上部清液用干滤纸过滤,澄清的滤液收集地干燥洁净的三角瓶中。如果滤液因有机质而呈现颜色,可加活性碳除去【3,4】。
(2)测定
吸取清液 25,50mL(NO3--N 含量不小于0.01mg)于瓷蒸发皿中,加约0.05g碳酸钙
【5】,在水浴上蒸干【6】,到达干燥时不应继续加热。冷
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却,迅速加入2 mL酚二磺酸试剂,将皿旋转,使试剂接触到所有的蒸干物。静置10min使其充分作用后,加水20 mL,用玻璃棒搅拌直到蒸干物完全溶解。冷却后缓缓加入1:1 氨水【7】并不断搅混匀,至溶液
呈微碱性(溶液显黄色)再多加2mL,以保证氨水过量。然后将溶液全部转入100mL容量瓶中,加水定容。在分光光度计上用光径1cm比色杯在波长420nm处比色,以空白溶液作参比,调节仪器零点。
(3)NO3-工作曲线绘制
分别取10μgmL-1NO3--N标准液0,1,2,5,10,15,20mL于蒸发皿中,在水浴上蒸干,与待测液相同操作,进行显色和比色,绘制成标准曲线。
5.结果计算
W(N)=c?V?ts m?K2
式中:
W(N)——土壤中NO3-含量,mgkg-1;
c——从标准曲线上查得的显色液NO3--N质量浓度,μgmL-1;
V——显色液的体积(mL);
待测液体积(mL)250]; =测定时吸取待测液体积(mL)25~50
m——风干土样质量,g;
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K2——土样换算成烘干土样的水分换算系数。
6.注意事项
【1】土壤经风或烘干易引起NO3-变化,故一般都用新鲜土样测定。如需用干土计算,应同时测定水分含量。
【2】用酚二磺酸法测定硝态氮,首先要求浸提液清彻,不能混浊,但是一般中性或碱性土壤滤液不易澄清,且带有机质的颜色,为此在浸提液中应加入凝聚剂。凝聚剂的种类很多,有CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgCO3、KAl(SO4)2、CuSO4、CaSO4等,其中CuSO4有防止生物转化的作用,但在过滤前必须以氢氧化钙或碳酸镁除去多余的铜,因此以CaSO4法提取较为方便。
【3】如果土壤浸提液由于有机质而有较深的颜色,则可用活性炭除去,但不宜用H2O2,以防最后显色时反常。
【4】土壤中的亚硝酸根和氯离子是本法的主要干扰离子。亚硝酸和酚二磺酸产生同样的黄色化合物,但一般土壤中亚硝酸含量极少,可忽略不计。必要时可加少量尿素、硫尿和氨基磺酸(20gL-1NH2SO3H)以除去之。例如亚硝酸根如果超出了1μgmL-1时,一般每10mL待测液中加入20mg尿素,并放置过夜,以破坏亚硝酸根。
检查亚硝酸根的方法:可取待测液5滴于白瓷板上,加入亚硝酸试粉0.1g,用玻璃棒搅拌后,放置10min,如有红色出现,即有超过1mgL-1亚硝酸根存在。如果红色极浅或无
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色,则可省去破坏亚硝酸根的步骤。
Cl-对反应的干扰,主要是加酸后生成亚硝酰氯化合物或其它氯的气体。如果土壤中含氯化合物超过15mgkg-1,则必须加Ag2SO4除去,方法是每100mL浸出液中加入0.1g Ag2SO4
-(0.1g Ag2SO4可沉淀22.72mg Cl),摇动15min,然后加入0.2g Ca(OH)2及0.5g MgCO3,
以沉过量的银,摇动5min后过滤,继续按蒸干显色步骤进行。
【5】在蒸干过程中加入碳酸钙是为了防止硝态氮的损失。因为在酸性和中性条件下蒸干易导致硝酸根的分解,如果浸出液中含铵盐较多,更易产生负误差。
【6】此反应必须在无水条件下才能完成,因此反应前必须蒸干。
【7】碱化时应用NH4OH,而不用NaOH或KOH,是因为NH3能与Ag+络合成水溶性的
[ (NH3)2]+,不致生成Ag2O的黑色沉淀而影响比色。 ts——分取倍数,[ts=
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