土壤铵态氮等测定

土壤铵态氮测定方法原理:用2mol/LKCl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10mlKCl溶液,然后同(2)(3)步骤进行。试剂配制：【2mol/LKCl溶液】:称取149.1gKCl(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/LNaOH溶液0.5ml。【铵态氮标准溶液】：称取0.4717g于105℃烘2小时的(NH4)2SO4(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NH4+-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6.75gNaOH、0.75gEDTA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36ml90%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1.9105gNH4Cl（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0.0，0.2，0.4,0.8,1.6，3.2ppm(mg/L).6.浸提剂KCl溶液的配制称取74.5gKCl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0.0，5.0，10.0,20.0,40.0ppm(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pH10.5-11.7。（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1.00mL1：9H2SO4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1mL1：9H2SO4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、计算结果土壤硝态氮，mg·kg-1=()NVDm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2mol·L-1KCl或1mol·L-1NaCl溶液制备待测液。但2mol·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1mol·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。TOC的测定1试剂配制1.1重铬酸钾标准溶液[c(1/6K2Cr2O7)=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（K2Cr2O7，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(H2SO4，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