总氮方法原理土壤中的全氮在硫代硫酸钠、浓硫酸、高氯酸和催化剂的作用下,经氧化还原反应全部转化为铵态氮。
消解后的溶液碱化蒸馏出的氨被硼酸吸收,用标准盐酸溶液滴定,根据标准盐酸溶液的用量来计算土壤中全氮含量。
试剂和材料1.1无氨水1.2浓硫酸:ρ(H2SO4)=1.84 g/ml,优级纯。
1.3浓盐酸:ρ(HCl)=1.19 g/ml。
1.4高氯酸:ρ(HClO4)=1.768 g/ml。
1.5无水乙醇:ρ(C2H6O)=0.79 g/ml。
1.6硫酸钾(K2SO4)。
1.7五水合硫酸铜(CuSO4•5H2O)。
1.8二氧化钛(TiO2):优级纯。
1.9五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O)。
1.10氢氧化钠(NaOH):优级纯。
1.11硼酸(H3BO3):优级纯。
1.12无水碳酸钠(Na2CO3):基准试剂。
1.13催化剂:200 g硫酸钾(1.6)、6 g五水合硫酸铜(1.7)和 6 g二氧化钛(1.8)于玻璃研钵(1.2)中充分混匀,研细,贮于试剂瓶中保存。
1.14还原剂:将五水合硫代硫酸钠(1.9)研磨后过0.25 mm(60目)筛(1.3),临用现配。
1.15氢氧化钠溶液:ρ(NaOH)=400 g/L。
称取400 g氢氧化钠(1.10)溶于500 ml水中,冷却至室温后稀释至1000 ml。
1.16硼酸溶液:ρ(H3BO3)=20 g/L。
称取20 g硼酸(1.11)溶于水中,稀释至1000 ml。
1.17碳酸钠标准溶液:c(1/2 Na2CO3)=0.0500 mol/L。
称取2.6498 g(于250℃烘干4h并置干燥器中冷却至室温)无水碳酸钠(1.12),溶于少量水中,移入1000 ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
贮于聚乙烯瓶中,保存时间不得超过一周。
1.18甲基橙指示液:ρ=0.5 g/L。
称取0.1 g甲基橙溶于水中,稀释至200 ml。
1.19盐酸标准贮备溶液:c(HCl)≈0.05 mol/L。
用分度吸管吸取4.20 ml浓盐酸(1.3),并用水稀释至1000 ml,此溶液浓度约为0.05 mol/L。
其准确浓度按下述方法标定:用无分度吸管吸取25.00 ml碳酸钠标准溶液(1.17)于250 ml锥形瓶中,加水稀释至约100 ml,加入3滴甲基橙指示液(1.18),用盐酸标准贮备溶液滴定至颜色由桔黄色刚变成桔红色,记录盐酸标准溶液用量。
按下式计算其准确浓度:C=(25.00×0.0500)/ V式中:C ——盐酸标准溶液浓度,mol/L;V ——盐酸标准溶液用量,ml。
1.20盐酸标准溶液:c(HCl)≈0.01 mol/L。
吸取50.00 ml盐酸标准贮备溶液(1.19)于250 ml容量瓶中,用水稀释至标线。
1.21混合指示剂:将0.1 g溴甲酚绿和0.02 g甲基红溶解于100 ml无水乙醇(1.5)中。
仪器设备2.1研磨机。
2.2玻璃研钵。
2.3土壤筛:孔径 2 mm(10目);0.25 mm(60目)。
2.4分析天平:精度为0.0001 g和0.001 g。
2.5带孔专用消解器或电热板(温度可达400℃)。
2.6蒸馏装置(见图1)。
1—蒸馏瓶;2—定氮球;3—直形冷凝管;4—接收瓶;5—加热装置蒸馏装置2.7消解瓶:容积 50 ml或 100 ml。
2.8酸式滴定管(最小刻度≤0.1 ml):25 ml或 50 ml。
2.9锥形瓶:容积 250 ml。
2.10一般实验室常用仪器设备。
总磷方法原理经氢氧化钠熔融,土壤样品中的含磷矿物及有机磷化合物全部转化为可溶性的正磷酸盐,在酸性条件下与钼锑抗显色剂反应生成磷钼蓝,在波长 700nm 处测量吸光度。
在一定浓度范围内,样品中的总磷含量与吸光度值符合朗伯-比尔定律。
试剂和材料1.1浓硫酸:ρ(H2SO4)=1.84g/ml。
1.2 氢氧化钠:颗粒状,优级纯。
1.3 无水乙醇:ρ(CH3CH2OH)=0.789 g/ml。
1.4 浓硝酸:ρ(HNO3)=1.51 g/ml。
1.5 磷酸二氢钾:优级纯取适量磷酸二氢钾(KH2PO4)于称量瓶中,在 110℃下烘干 2h,置于干燥器中放冷,备用。
1.6 硫酸溶液:c(H2SO4)=3mol/L于 800 ml水中,在不断搅拌下缓慢加入 168 ml 浓硫酸(1.1),待溶液冷却后加水至1000 ml,混匀。
1.7 硫酸溶液:c(H2SO4)=0.5mol/L于 800 ml 水中,在不断搅拌下缓慢加入 28 ml 浓硫酸(1.1),待溶液冷却后加水至 1000 ml,混匀。
1.8 硫酸溶液:1+1用浓硫酸(1.1)配制。
1.9 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=2mol/L称取 20.0 g 氢氧化钠(1.2),溶解于 200 ml 水中,待溶液冷却后加水至 250 ml,混匀。
1.10抗坏血酸溶液:ρ=0.1 g/ml称取 10.0g 抗坏血酸溶于适量水中,溶解后加水至 100ml,混匀。
该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在约 4℃可稳定两周。
如颜色变黄,则弃去重配。
1.11 钼酸铵溶液:ρ[(NH4)6 Mo7O24·4H2O)]=0.13 g/ml称取 13.0 g 钼酸铵溶于适量水中,溶解后加水至 100ml,混匀。
1.12 酒石酸锑氧钾溶液:ρ[K(SbO)C4H4O6·1/2H2O]=0.0035 g/ml称取 0.35 g 酒石酸锑氧钾溶于适量水中,溶解后加水至 100ml,混匀。
1.13 钼酸盐溶液在不断搅拌下,将 100ml 钼酸铵溶液(1.11)缓慢加入至已冷却的 300ml 硫酸溶液(1.8)中,再加入 100ml 酒石酸锑氧钾溶液(1.12),混匀。
该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在 4℃下可以稳定两个月。
1.14 磷标准贮备溶液(以 P 计):ρ=50.0 mg/L称取 0.2197g 磷酸二氢钾(1.5)溶于适量水中,溶解后移入 1000ml 容量瓶,再加入5ml硫酸溶液(1.8),加水至标线,混匀。
该溶液贮存在棕色玻璃瓶中,在 4℃下可稳定六个月。
1.15 磷标准工作溶液(以 P 计):ρ=5.00 mg/L量取 25.00ml 磷标准贮备溶液(1.14)于 250 ml 容量瓶中,加水至标线,混匀。
该溶液临用时现配。
1.16 2,4-二硝基酚(或 2,6-二硝基酚)指示剂:ρ=0.002 g/ml称取 0.2g 2,4-二硝基酚(或 2,6-二硝基酚)溶于适量水中,溶解后加水至 100 ml,混匀。
仪器和设备2.1 分光光度计:配有 30mm 比色皿。
2.2 马弗炉。
2.3 离心机:2500~3500r/min,配有 50ml 离心杯。
2.4 镍坩埚:容量大于 30ml。
2.5 天平:精度为 0.0001g。
2.6 样品粉碎设备:土壤粉碎机(或球磨机)。
2.7 土壤筛:孔径为 1mm、0.149mm(100 目)。
2.8 具塞比色管:50 ml。
2.9 一般实验室常用仪器和设备。
速效氮方法原理在扩散皿中,用1.0ml.L-1NaOH水解土壤,使易水解态氮(潜在有效氮)碱解转化为NH3,NH3扩散后为H3BO3吸收。
H3BO3吸收液中的NH3再用标准酸滴定,然后计算土壤中水解性N的含量。
仪器1、半微量滴定管;2、扩散皿;3、粗天平(称量100克,精确到0.01克);4、恒温培养箱;5、角勺、称量纸等;6、注射器针管(2ml、10ml)。
试剂(1)1mol·L-1NaOH溶液:40.0gNaOH(三级)溶于水,冷却后稀释至1升。
(2)20g·L-1硼酸溶液:同6.2.2.3 (4)。
(3) 0.0025或0.005mol·L-1H2SO4标准溶液:先配制0.05mol·L-1H2SO4溶液,标定后稀释20倍或10倍。
(4)定氮混合指示剂:分别称取0.1克甲基红和0.5克溴甲酚绿指示剂,放入玛瑙研钵中,并用100毫升95%酒精研磨溶解。
此液用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液调到pH4.5。
(5)碱性胶液:阿拉伯胶40克和水50毫升在烧杯中温热至70~80℃,搅拌促溶,放冷(约1小时)后,加入20毫升甘油和20毫升饱和K2CO3溶液,搅拌、放冷。
离心除去泡沫和不溶物,清液储于玻璃瓶中备用。
速效磷方法原理用pH8.5的0.5mol/L的NaHCO3作浸提剂处理土壤,由于碳酸根的存在抑制了土壤中的碳酸钙的溶解,降低了溶液中Ca2+浓度,乡音的提高了磷酸钙的溶解度。
由于浸提剂的pH 较高,抑制了Fe3+和Al3+ 的活性,有利于磷酸铁和磷酸铝的提取。
此外,溶液中存在着OH-、HCO3-、CO32-等阴离子,也有利于吸附态磷的置换。
用NaHCO3作浸提剂提取的有效磷与作物吸收磷有良好的相关性,其适应范围也广泛。
浸出液中的磷,在一定的酸度下,用硫酸钼锑抗还原显色成磷钼蓝,蓝色的深浅在一定浓度范围内与磷的含量成正比,因此,可以用比色法测定其含量。
主要仪器震荡机、分光光度计或光电比色计、天平(0.01g)、三角瓶(250ml)、容量瓶(50ml)、漏斗、无磷滤纸、移液管(10ml)。
试剂配制1.0.5mol/L的NaHCO3 (pH8.5)浸提液称取化学纯NaHCO342.0g溶于800ml蒸馏水中,以4mol/L NaOH溶液调节pH至8.5(用pH计测定),然后稀释至1000ml,保存在试剂瓶中。
如果贮存期超过1个月,是用时应重新调整pH。
2.无磷活性炭将会活性炭先用1:1(V/V)的盐酸浸泡过夜,在布氏漏斗上抽滤,用蒸馏水冲洗多次至无Cl-为止,在用0.5mol/L NaHCO3溶液浸泡过夜,在布氏漏斗上抽滤,用蒸馏水洗尽NaHCO3,检查至无磷为止,烘干备用。
3.7.5mol/L硫酸钼锑抗贮存液在1000ml烧杯中加入400ml蒸馏水,蒋烧杯浸在冷水中,然后缓慢注入208.3ml浓硫酸(分析纯),并不断搅拌,冷却至室温。
另称取分析纯钼酸铵20g溶于60℃的150ml蒸馏水中,冷却。
再将硫酸溶液慢慢倒入钼酸铵溶液中,不断搅拌,最后加入1000ml0.5%酒石酸锑钾溶液,用蒸馏水稀释至1000ml,摇匀,贮存于棕色试剂瓶中,避光保存。
4.钼锑抗混合显色剂称取1.50g抗坏血酸(左旋,旋光度+12~+22,分析纯)溶于100ml钼锑抗贮存液中,混匀。
此试剂有效期为24h,宜用前配制,随配随用。
5.磷标准液准确称取在105℃烘箱中烘干2h的分析纯KH2PO40.2195g,溶于400ml蒸馏水中。
加浓硫酸5ml,转入1000ml容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度,摇匀,此溶液为50mg/L磷标准液,此溶液不易久贮。