植物全氮、植物全氮、磷、钾的测定植物中氮、磷、钾的测定包括待测液的制备和氮磷钾的定量两大步骤。
植物全氮待测液的制备通常用开氏消煮法(参考有机肥料全氮的测定)。
植物全磷、钾可用干灰化或其他湿灰化法制备待测液。
本书介绍H2SO4—H2O2消煮法,可用同一份消煮液分别测定氮、磷、钾以及其它元素(如钙、镁、铁、锰等)。
一、植物样品的消煮(H2SO4—H2O 2法)方法原理植物中的氮磷大多数以有机态存在,钾以离子态存在。
样品经浓 H2SO4和氧化剂H2O2消煮,有机物被氧化分解,有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐,钾也全部释出。
消煮液经定容后,可用于氮、磷、钾等元素的定量。
本法采用H2O2加速消煮剂,不仅操作手续简单快速,对氮磷钾的定量没有干扰,而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度,但要注意遵照操作规程的要求操作,防止有机氮被氧化成N2或氮的氧化物而损失。
试剂: (1)硫酸(化学纯、比重1.84) (2)30%H2O2(分析纯) 操作步骤: (1)常规消煮法称取植物样品(0.5mm)0.3~0.5g(准确至0.0002g)装入100ml开氏瓶的底部,加浓硫酸5ml,摇匀(最好放置过夜),在电炉上先小火加热, 2SO4 待H 发白烟后再升高温度,当溶液呈均匀的棕黑色时取下,稍冷后加6 滴H2O2,再加热至微沸,消煮约7—10 分钟,稍冷后重复加H2O2 再消煮,如此重复数次,每次添加的H2O2 应逐次减少,消煮至溶液呈无色或清亮后,再加热约10 分钟,除去剩余的H2O2,取下冷却后,用水将消煮液无损转移入100ml 容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。
用无磷钾的干燥滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮、磷、钾。
每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。
(2)快速消煮法称取植物样品(0.5mm)0.3~0.5g(称准至0.0002g),放入100ml 开氏瓶中,加1ml水润湿,加入4ml 浓H2SO4摇匀,分两次各加入H2O2 2ml,每次加入后均摇匀,待激烈反应结束后,置于电炉上加热消煮,使固体物消失成为溶液,待H2SO4发白烟,溶液成褐色时,停止加热,此过程约需10 分钟。
待冷却继续加热消煮约5—10分钟,冷却,再加入H2O2 消至瓶壁不烫手,加入H2O2 2ml,煮,如此反复一直至溶液呈无色或清亮后(一般情况下,加H2O2总量约8-10ml)再继续加热5-10分钟,以除尽剩余的H2O2。
取下冷却后用水将消煮液定量地转移入 100ml 容量瓶中,定容(V1)。
同时做空白试验,校正试剂和方法误差。
注释:①植物体内的钾以离子态存在于细胞液或与有机成分呈现松散结合态。
因此,若只测定钾时,可采用简易的浸提法制备待测液。
浸提剂可用0.5mol/LHCl 或2mol/LNH4AC~0.2mol/LMg(OAC)2 溶液,也可用热水。
②所用的H2O2 应不含氮和磷。
H2O2在保存中可能自动分解,加热和光照能促其分解,故应保存于阴凉处。
在H2O2中加少量H2SO4 酸化,可阻止H2O2分解。
二、植物全氮的测定(半微量蒸馏法和扩散法)方法原理植物样品经开氏消煮、定容后,吸取部分消煮液碱化,使铵盐转变成氨,经蒸馏和扩散,用H3BO3 吸收,直接用标准酸滴定,以甲基红—溴甲酚绿混合指示剂指示终点。
试剂:(1)40%(m/v)NaOH 溶液称取工业用氢氧化钠(NaOH)400g,加水溶解不断搅拌,再稀释定容至1000ml 贮于塑料瓶中。
(2)2% H3BO3—指示剂溶液称取20g 硼酸加入热蒸馏水(60℃)溶解,冷却后稀释定容至1000ml,最后用稀盐酸(HCl)或稀氢氧化钠(NaOH)调节pH 至4.5(定氮混合指示剂显葡萄酒红色)。
(3)取标准溶液[C(HCl 或1/2 H2SO4)=0.01mol/L] (4)碱性溶液 (5)定氮混合指示剂。
称取0.1g 甲基红和0.5g 溴甲酚绿指示剂放入玛瑙研钵中,加入100ml95%酒精研磨溶解,此液应用稀盐酸(HCl)或氢氧化钠(NaOH)调节 pH 至4.5。
(6)0.02mol/L 盐酸标准溶液。
取浓盐酸(HCl)(比重1.19)1.67ml,用蒸馏水稀释定容至1000ml,然后用标准碱液或硼砂标定。
操作步骤: (1)蒸馏法吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml,(V2,含NH4—N 约1ml),注入半微量蒸馏器的内室,另取150ml 三角瓶,内加入5ml2% H3BO3—指示剂溶液,放在冷凝管下端,管口置于H3BO3 液面以下,然后向蒸馏器内室慢慢加入约3ml40%(m/v)NaOH 溶液,通入蒸气蒸馏,(注意开放冷凝水,勿使馏出液的温度超过40℃)待馏出液体积约达50~60ml 时,停止蒸馏,用少量已调节至pH 为 4.5 的水冲洗冷凝管末端。
用酸标准溶液滴定馏出液至由蓝绿色突变为紫红色(终点的颜色应和空白测定的终点相同)。
用酸标准溶液,同时进行空白液的蒸馏测定,以校正试剂和滴定误差。
(2)扩散法吸取定容后的消煮液200~500ml(V2,含NH4—N0.05—0.5mg)于10 厘米的扩散皿外室。
内室加入2%H3BO3—指示剂溶液3ml,参照土壤碱解氮测定的操作步骤进行扩散和滴定,但中和H2SO4 需用40%NaOH 溶液2ml,扩散可在室温下进行,不必恒温,室温在20℃以上时,放置约24h,低于20℃时,须放置较长时间。
在扩散期间,可将扩散皿内容物小心转动混匀2~3 次,加速扩散,可缩短扩散时间。
在测定样品的同时,须在同一条件下做空白试验。
结果计算全N%=C(V-V0)×0.041×100/(m×V2/V1) 式中 C—酸标准溶液浓度,mol/L; V—滴定试样所用的酸标准液,ml; V0—滴定空白所用的酸标准液,ml; 0.041—N 的毫摩尔质量,g/mmol; m—称样量,g; V1—消煮液定容体积,ml; V2—吸取测定的消煮液体积 ml。
三、植物全磷的测定(钒钼黄吸光光度法)方法原理植物样品经浓H2SO4 消煮使各种形态的磷转变成磷酸盐。
待测液中的正磷酸与偏钒酸和钼酸能生成黄色的三元杂多酸,其吸光度与磷浓度成正比,可在波长400~490nm处用吸光光度法测定磷。
磷浓度较高时选用较长的波长,较低时选用较短的波长。
此法的优点是操作简便,可在室温下显色,黄色稳定。
在HNO3,HCl,HClO4 和H2SO4 等介质中都适用,对酸度和显色剂浓度的要求也不十分严格,干扰物小。
在可见光范围内灵敏度较低,适测范围广(约为 1—20mg/L,P),故广泛应用于含磷较高而且变幅较大的植物和肥料样品中磷的测定。
试剂: (1)钒钼酸铵溶液 25.0g 钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O 分析纯]溶于400ml 水中,另将25g 偏钒酸铵(NH4VO3,分析纯)溶于300ml 沸水中,冷却后加入250ml 浓HNO3(分析纯)。
将钼酸铵溶液缓缓注入钒酸铵溶液中,不断搅匀,最后加水稀释到1L,贮入棕色瓶中。
(2)6mol/LNaOH 溶液 24gNaOH 溶于水,稀释至 100ml;(3)0.2%二硝基酚指示剂0.2g 2, 6—二硝基酚或2, 4—二硝基酚溶于100ml 水中; (4)磷标准液[C(P)=50mg/L]0.2195g 干燥的KH2PO4(分析纯)溶于水,加入 5ml 浓HNO3,于1L 容量瓶中定容。
操作步骤:吸取定容、过滤或澄清后的消煮液10.00ml(V2 含磷0.05~0.75mg) 放入50ml容量瓶中,加2 滴二硝基酚指示剂,滴加6mol/LNaOH中和至刚呈黄色,加入10.00ml 钒钼酸铵试剂,用水定容(V3)。
15分钟后用1cm 光径的比色杯在波长440mm 处进行测定,以空白溶液(空白试验消煮液按上述步骤显色)调节仪器零点。
标准曲线或直线回归方程准确吸取50mg/L P 标准液0,1,2.5,5,7.5,10, 15ml 分别放入50ml 容量瓶中,按上述步骤显色,即得0,1.0,2.5,5.0,7.5, 10,15mg/LP 的标准系列溶液,与待测液一起测定,读取吸光度,然后绘制标准曲线或求直线回归方程。
结果计算全P%=C(P)×(V1/m)×(V3/V2)×10-4 式中 C(P)—从校准曲线或回归方程求得的显色液中磷浓度,mg/L; V3—显色液体积,ml;V2—吸取测定的消煮液体积,ml; V1—消煮液定容体积,ml; m—称样量,g; 10-4—将mg/L 浓度单位换算为百分含量的换算因数。
注释①显色液中(CP)=1-5mg/L 时,测定波长用420nm;5—20mg/L,用490nm。
待测液中Fe3+浓度高的选用450nm,以消除Fe3+干扰。
校准曲线也应用同样波长测定绘制。
②一般室温下,温度对显色影响不大,但室温太低(如<15℃=时,需显色 30分钟,稳定时间可达24小时;③如试液为HCl,HClO4 介质,显色剂应用HCl 配制;试液为H2SO4介质,显色剂也用H2SO4配制。
显色液酸的适宜浓度范围为0.2~1.6mol/L,最好是0.5~ 1.0mol/L,酸度高显色慢且不完全,甚至不显色,低于0.2mol/L,易产生沉淀物,干扰测定。
钼酸盐在显色液中的终浓度适宜范围为1.6×10-3~10-2mol/L,钡酸盐为8×10-5~2.2×10-3mol/L。
④此法干扰离子少,干扰离子是Fe3+,当显色液中Fe3+浓度超过0.1%时,它的黄色有干扰。
可用扣除空白法消除。
UV254测定一、实验仪器:紫外分光光度计、1cm 石英比色皿。
真空抽滤机。
过滤装置:孔径为 0.45?m 的滤膜。
清洗滤膜和过滤装置时应保证至少 50mL 不含有机物的清洗水通过滤膜。
清洗水:DOC 含量低于 0.3mg/L 的双蒸馏水。
二、操作过程水样的制备:将水样通过过滤装置,去除水中悬浮物质和非溶解性有机物。
分光光度法测定:以去离子水作为空白对照,在 254nm 波长、室温下测定。
色度测定一、主题内容与适用范围1、本标准规定了两种测定颜色的方法。
本标准测定经 15min 澄清后样品的颜色。
pH 值对颜色有较大影响,在测定颜色时应同时测定pH 值。
1.1 铂钴比色法参照采用国际标准 ISO 7887—1985《水质颜色的检验和测定》。
铂钴比色法适用于清洁水、轻度污染并略带黄色调的水,比较清洁的地面水、地下水和饮用水等。
1.2 稀释倍数法适用于污染较严重的地面水和工业废水。
两种方法应独立使用,一般没有可比性。
样品和标准溶液的颜色色调不一致时,本标准不适用。
2、定义本标准定义取自国际照明委员会第 17 号出版物(CIE publication No.17),采用下述几条。