土壤铵态氮的测定2 mol·L-1KCl浸提—蒸馏法1方法原理用2mol·L-1KCl浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。
取一份浸出液在半微量定氮蒸馏器中加MgO(MgO是弱碱,有防止浸出液中酰铵有机氮水解的可能)蒸馏。
蒸出的氨以H3BO3吸收,用标准酸溶液滴定,计算土壤中的NH4+—N含量。
2主要仪器振荡器、半微量定氮蒸馏器、半微量滴定管(5mL)。
3试剂(1)20g·L-1硼酸—指示剂。
20gH3BO3(化学纯)溶于1L水中,每升H3BO3溶液中加入甲基红—溴甲酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红色,此时该溶液的pH为。
指示剂用前与硼酸混合,此试剂宜现配,不宜放。
(2)mol·L-11/2H2SO4标准液。
量取H2SO4(化学纯),加蒸馏水稀释至5000mL,然后用标准碱或硼酸标定之,此为mol·L-1(1/2H2SO4)标准溶液,再将此标准液准确地稀释4倍,即得·L-11/2H2SO4标准液(注1)。
(3)2 mol·L-1KCl溶液称KCl(化学纯)14901g溶解于1L水中。
(4)120g·L–1MgO悬浊液MgO12g经500~600℃灼烧2h,冷却,放入100mL水中摇匀。
4操作步骤取新鲜土样(注2),放入100mL三角瓶中,加入2mol·L-1KCl 溶液。
用橡皮塞塞紧,振荡30min,立即过滤于50mL三角瓶中(如果土壤NH4+—N含量低,可将液土比改为:1)。
吸取滤液(含NH4+—N25µg以上)放入半微量定氮蒸馏器中,用少量水冲洗,先把盛有20g·L–1硼酸溶液5mL的三角瓶放在冷凝管下,然后再加120g·L–1MgO悬浊液10mL于蒸馏室蒸馏,待蒸出液达30~40mL时(约10min)停止蒸馏,用少量水冲洗冷凝管,取下三角瓶,用·L-11/2H2SO4标准液滴至紫红色为终点,同时做空白试验。
5结果计算土壤中铵态氮NH4+—(N)含量(mg·kg-1)=式中:c——·L-11/2H2SO4标准溶液浓度;V——样品滴定硫酸标准溶液体积(mL);V——空白滴定硫酸标准溶液体积(mL);——氮的原子摩尔质量(g·mol-1);ts——分取倍数;103——“换算系数”(包括mL换算为L,10-3;g换算为mg,103;换算为kg,103);m——烘干样品质量(g)。
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~·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[Na2Fe(CN)5NO2H2O]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)、磷酸钠(Na3PO4·12H2O, 化学纯)和·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。
(5)µg·mL–1铵态氮(NH4+—N)标准溶液称取干燥的硫酸铵[(NH4)2SO4,分析纯]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)µg·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)浸提称取相当于干土的新鲜土样(若是风干土,过10号筛)准确到,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、、、、、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)=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);mts——分取倍数;m——样品质量(g)。
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.土壤硝态氮的测定酚二磺酸比色法1方法原理 土壤浸提液中的NO 3-—N 在蒸干无水怕条件下能与酚二磺酸试剂作用,生成硝基酚二磺酸。
C 6H 3OH(HSO 3)2+HNO 3→C 6H 2OH(HSO 3)2 NO 2+H 2O2,4-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NO 3-—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·L -1 NO 3-—N ,测定范围为~2mol·L -1。
2主要仪器 分光光度计、水浴锅、瓷蒸发皿。
3试剂 CaSO 4·2H 2O (分析纯、粉状)、CaCO 3(分析纯、粉状)、Ca(OH)2(分析纯、粉状)、MgCO 3(分析纯、粉状)、Ag 2SO 4(分析纯、粉状)、1:1 NH 4OH 、活性碳(不含NO 3-)。
溶液配制(1)酚二磺酸试剂:称取白色苯酚(C 6H 5OH ,分析纯)置于500mL 三角瓶中,以150mL 纯浓H 2SO 4溶解,再加入发烟H 2SO 475mL 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H 2SO 4,可用酚,加浓H 2SO 4225mL ,沸水加热6h 配面。
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 NO 3-—N 标准溶液:准确称取KNO 3(二级)溶于水,定容1L ,此为100µg·mL -1 NO 3-—N 溶液,将此液准确稀释10倍,即为10µg·mL -1 NO 3-—N 标准溶液。
.4操作步骤(1)浸提 称取新鲜土样(注1)50g 放在500mL 三角瓶中,加入CaSO 4·(注2)和250mL 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)。
(2)测定 吸取清液 25~50mL (含NO 3-—N20~150µg)于瓷蒸发皿中,加CaCO 3约(注5),在水浴上蒸干(注6),到达干燥时不应继续加热。
冷却,迅速加入酚二磺酸试剂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 NH 4OH (注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NH 4OH 试剂过量。
然后奖溶液全部转入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。
(3)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)=:ρ(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;m——烘干样品质量,g。
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人供氮水平。
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。
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。