土壤全氮測定法(半微量開氏法)

GB 7173-87

本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定土壤全氮含量。

1 測定原理

樣品在加速劑的參與下，用濃硫酸消煮時，各種含氮有機化合物，經(jīng)過復(fù)雜的高溫分解反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮。堿化后蒸餾出來的氨用硼酸吸收，以酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，求出土壤全氮含量（不包括全部硝態(tài)氮）。

包括硝態(tài)和亞硝態(tài)氮的全氮測定，在樣品消煮前，需先用高錳酸鉀將樣品中的亞硝態(tài)氮氧化為硝態(tài)氮后，再用還原鐵粉使全部硝態(tài)氮還原，轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮。

2 儀器、設(shè)備

2.1 土壤樣品粉碎機；

2.2 瑪瑙研缽；

2.3 土壤篩：孔徑1.0mm（18目）；0.25mm（60目）；

2.4 分析天平：感量為0.0001g；

2.5 硬質(zhì)開氏燒瓶：容積50ml，100ml；

2.6 半微量定氮蒸餾裝置；

2.7 半微量滴定管：容積10ml，25ml；

2.8 錐形瓶：容積150ml；

2.9 電爐：300W變溫電爐。

3 試劑

3.1 硫酸（GB 625—77）：化學(xué)純；

3.2 硫酸（GB 625—77）或鹽酸（GB 622—77）：分析純，0.005mol/L硫酸或0.01mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液；

3.3 氫氧化鈉（GB 629—81）：工業(yè)用或化學(xué)純，10mol/L氫氧化鈉溶液；

3.4 硼酸-指示劑混合液；

3.4.1 硼酸（GB 628—78）：分析純，2％溶液（W/V）；

3.4.2 混合指示劑：0.5g溴甲酚綠（HG3—1220—79）和0.1g甲基紅（HG3—958 —76）于瑪瑙研缽中，加入少量95％乙醇，研磨至指示劑全部溶解后，加95％乙醇至 100ml。使用前，每升硼酸溶液中加20ml混合指示劑，并用稀堿調(diào)節(jié)至紅紫色（pH值約4.5）。此液放置時間不宜過長，如在使用過程中pH值有變化，需隨時用稀酸或稀堿調(diào)節(jié)之。

3.5 加速劑：100g硫酸鉀（HG 3—920—76，化學(xué)純），10g五水合硫酸銅（GB 665 —78，化學(xué)純），1g硒粉（HG3—926—76）于研缽中研細(xì)，必須充分混合均勻。

3.6 高錳酸鉀溶液：25g高錳酸鉀（GB 643—77）溶于500ml無離子水，貯于棕色瓶中；

3.7 1∶1 硫酸；

3.8 還原鐵粉：磨細(xì)通過孔徑0.15mm（100目）篩；

3.9 辛醇。

4 土壤樣品的制備

將通過孔徑1mm（18目）篩的土樣，在牛皮紙上鋪成薄層，劃分成多個小方格。用小勺于每個方格中，取等量的土樣（總量不得少于20g）于瑪瑙研缽中研磨，使之全部通過0.25mm篩。混合均勻后備用。

5 測定步驟

5.1 稱取風(fēng)干土樣（通過0.25mm篩）1.0×××g（含氮約1mg），同時測定土樣水分含量。

5.2 土樣消煮

5.2.1 不包括硝態(tài)和亞硝態(tài)氮的消煮：

將土樣送入干燥的開氏瓶底部，加少量無離子水（約0.5～1ml）濕潤土樣后，加入2g加速劑和5ml濃硫酸，搖勻。將開氏瓶傾斜置于300W變溫電爐上，用小火加熱，待瓶內(nèi)反應(yīng)緩和時（約10～15min），加強火力使消煮的土液保持微沸，加熱的部位不超過瓶中的液面，以防瓶壁溫度過高而使銨鹽受熱分解，導(dǎo)致氮素?fù)p失。消煮的溫度以硫酸蒸氣在瓶頸上部1/3處冷凝回流為宜。待消煮液和土粒全部變?yōu)榛野咨詭ЬG色后，再繼續(xù)消煮1h。消煮完畢，冷卻，待蒸餾。在消煮土樣的同時，做兩份空白測定，除不加土樣外，其他操作皆與測定土樣時相同。

5.2.2 包括硝態(tài)和亞硝態(tài)氮的消煮：

將土樣送入干燥的50ml開氏瓶底部，加1ml高錳酸鉀溶液，搖動開氏瓶，緩緩加入2ml 1∶1硫酸，不斷轉(zhuǎn)動開氏瓶，然后放置5min，再加入1滴辛醇。通過長頸漏斗將0.5g（±0.01g）還原鐵粉送入開氏瓶底部，瓶口蓋上小漏斗，轉(zhuǎn)動開氏瓶，使鐵粉與酸接觸，待劇烈反應(yīng)停止時（約5min），將開氏瓶置于電爐上緩緩加熱45min（瓶內(nèi)土液應(yīng)保持微沸，以不引起大量水分丟失為宜）。�；穑�待開氏瓶冷卻后，通過長頸漏斗加2g加速劑和5ml濃硫酸，搖勻。按5.2.1的步驟，消煮至土液全部變?yōu)辄S綠色，再繼續(xù)消煮1h。消煮完畢，冷卻，待蒸餾。在消煮土樣的同時，做兩份空白測定。

5.3 氨的蒸餾

5.3.1 蒸餾前先檢查蒸餾裝置是否漏氣，并通過水的餾出液將管道洗凈。

5.3.2 待消煮液冷卻后，用少量無離子水將消煮液定量地全部轉(zhuǎn)入蒸餾器內(nèi)，并用水洗滌開氏瓶4～5次（總用水量不超過30～35ml）。

于150ml錐形瓶中，加入5ml2％硼酸-指示劑混合液，放在冷凝管末端，管口置于硼酸液面以上3～4cm處。然后向蒸餾室內(nèi)緩緩加入20ml10mol/L氫氧化鈉溶液，通入蒸汽蒸餾，待餾出液體積約50ml時，即蒸餾完畢。用少量已調(diào)節(jié)至pH4.5的水洗滌冷凝管的末端。

5.3.3 用0.005mol/L硫酸（或0.01mol/L鹽酸）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定餾出液由藍綠色至剛變?yōu)榧t紫色。記錄所用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（ml）。空白測定所用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，一般不得超過0.4ml。

6 測定結(jié)果的計算

6.1 計算公式

土壤全氮（％）＝〔（V－V0）×CH×0.014/m〕×100

式中：V──

滴定試液時所用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；

V0── 滴定空白時所用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；

CH── 酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

0.014── 氮原子的毫摩質(zhì)量；

m── 烘干土樣質(zhì)量，g。

6.2 平行測定結(jié)果，用算術(shù)平均值表示，保留小數(shù)點后三位。

6.3 平行測定結(jié)果的相差：土壤含氮量大于0.1％時，不得超過0.005％；含氮 0.1～0.06％時，不得超過0.004％；含氮小于0.06％時，不得超過0.003％。

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