自动定氮仪碱解蒸馏法测定土壤中水解性氮含量

中国土壤与肥料 2007(5) 自动定氮仪碱解蒸馏法测定土壤中水解性氮含量 孙又宁，保万魁，余梅玲 (中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 ，北京 100081) 摘 要：介绍了自动定氮仪碱解蒸馏法测定土壤 中水解性氮含量的方法，探讨了试验中主要影响因素。与现行 林业行业标准碱解扩散法相比，该方法具有操作简便、快捷、干扰小、精度高、准确性好的优点，特别适合大 批量样品的分析。值得在土壤分析工作中参考应用。 关键词：土壤；水解性氮；自动定氮仪 中图分类号：S151．9 5；S146 ．2 文献标识码 ：A 文章编号：1673—6257(2OO7)05一OO64—03 土壤水解性氮，通常也称土壤有效氮，是铵态 氮、硝态氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白质氮的 总和。作为一项主要的土壤氮素分析项目，与土壤 全氮量相比，它更能反映土壤近期 内氮素供应状 况，即与作物生长关系更为密切_1 J，因此，测定土 壤水解性氮对于研究土壤肥力和实施测土施肥具有 重大意义。 目前，土壤水解性氮的测定方法主要有生物培 养法、酸水解法、碱解扩散法和碱解蒸馏法等_2]。 林业行业标准中 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 采用碱解扩散法测定_3]。此法 不但操作繁琐， 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 时间长，而且因一些不可避免 的设计缺陷使得结果重现性差，甚至错误。例如碱 解使用浓度较大的氢氧化钠与吸收液硼酸同在一个 容器 (扩散皿)的内外室中，极易发生相互污染， 造成结果偏高；玻璃板不能与扩散皿完全密封导致 氨气逸出，造成结果偏低。而用碱解蒸馏法则能很 好地避免这些问题，并能提高检验的准确性和速 度。 1 材料与方法 1．1 原理 土壤样品置于半微量自动定氮仪中，用氢氧化 钠和锌一硫酸亚铁进行还原和水解，使硝态氮和其 它易水解氮转化成铵态氮，经蒸馏后被定量吸收在 2％的硼酸溶液中，控制一定时间或蒸馏体积。用 标准酸进行滴定并计算水解性氮含量。 收稿日期：2OO6—12—19 作者简介：孙又宁 (1957一)，女，北京市人，副研究员，从事 土壤、肥料化学分析工作。 ---— — 64 ---—— 1．2 试剂与仪器 1．2．1 氢氧化钠溶液 C(NaOH)=4．5 mol／L：180 g氢氧化钠溶于水中，稀释至 1 L。 1．2．2 锌 一硫酸亚铁还原剂：50．0 g磨细并通过 0．25 lain筛孔的硫酸亚铁及 10．0 g锌粉混匀，贮于 棕色瓶中。 1．2．3 硫酸标准滴定溶液 C(1／2H2So4)=0．01 mol／L：用在有效期内的0．5 mol／L硫酸标准溶液稀 释配制而成。 1．2．4 甲基红 一溴甲酚绿混合指示剂：0．5 g溴甲 酚绿及 0．1 g甲基红于玛瑙研钵中研细，溶解于 100 mL无水乙醇中。 1．2．5 硼酸溶液 P(H3B03)：20 g／L：将 20 g硼 酸溶于水中，稀释至 1 L。 1．2．6 硼酸 一指示剂混合溶液：每 100 mL硼酸溶 液 (见 1．2．5)中加 入 2 mL混 合 指示 剂 (见 1．2．4)，并用稀氢氧化钠溶液调至紫红色 (pH= 4．5)。此溶液应当现用现配，常温保存期限不超过 一 周。 1．2．7 仪器 ：自动定氮蒸馏仪。 1．2．8 250 mL蒸馏管。 1．2．9 带刻度 250 mL三角瓶。 1．3 分析步骤 1．3．1 称取细度为 0．25姗 的风干土样 2 g(精确 至0．001 g)置于蒸馏管中，加入 1 g锌一硫酸亚铁 还原剂 (当土壤硝态氮含量少可忽略不计时，可不 加还原剂)。同时做空白对照。 1．3．2 接通蒸馏仪器电源，打开冷凝水。开启蒸 馏仪开关，空蒸清洗管道 3 rain。 1．3．3 将内盛样品的蒸馏管连接在蒸馏仪上，旋 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国土壤与肥料 2007(5) 紧接 口。再将盛有 3 mL硼酸 一指示剂混合溶液 (见 1．2．6)的250 mL三角瓶放在仪器接收瓶座上。 准确加入 10 mL氢氧化钠溶液 (见 1．2．1)，开始蒸 馏，当接收瓶中蒸馏体积达 100 mL时，停止蒸馏， 取下接收瓶。 1．3．4 用硫酸标准滴定溶液 (见 1．2．3)滴定接受 瓶中氨，溶液颜色由浅蓝突变为浅粉色为滴定终 点。 2 结果与分析 2．1 不同氢氧化钠溶液浓度对测定结果的影响 选取红壤、黄壤、棕壤、褐土、黑土 5个土壤 样品，用现行林业行业标准 LY／T 1229—1999扩散 皿法和碱解蒸馏法进行测定，碱解蒸馏法分别选用 1．2 mol／L、10 mol／L两种浓度的氢氧化钠溶液作为 水解溶液，测定结果的平均值列于 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 表 1 不同氢氧化钠溶液浓度对水解性氮测定结果的影响 扩散皿法检测值 碱解蒸馏法测定值 (N)(mg／kg) 仟葫 (N)(me．／kg)—c(NaOH)=1 ． 2 mol／L—c(NaOH)=10．0 mol／L 结果表明，由于水解性氮是无机氮与易水解蛋 白质的总和，因此氢氧化钠的浓度对其测定结果影 响很大。氢氧化钠的浓度过低时，易水解蛋白质水 解不完全，检测结果偏低；氢氧化钠的浓度过高时， 某些难水解蛋白质发生部分水解，导致结果偏高。 2．2 氢氧化钠溶液浓度的确定 扩散皿法在水解的 24 h过程中，氢氧化钠的 浓度 (1．2 mol／L)是恒定的；而碱解蒸馏时，由 于蒸馏过程靠热蒸汽驱赶氨，蒸馏管中不断有热蒸 馏水进入，对起水解作用的氢氧化钠溶液的浓度产 生了稀释作用。为了确定氢氧化钠溶液的浓度，我 们首先对固定时间蒸馏出水量进行了试验，使用空 蒸馏管蒸馏4 min后，测量管中水量，10次测量值 列于表 2。 表 2 蒸馏出水量试验 水量 26．8 27．5 26．3 28．0 27．1 29．0 28．8 26 ．7 27．0 28 ．1 27．526 26 28 0 27 29 0 28 26 27 0 28 27 5 根据表2对蒸馏出水量的检测结果，计算出所 需氢氧化钠溶液浓度的大概范围应为 (27．5+10) ×1．2÷10=4．5 mol／L。使 用浓度 为 3．0～6．0 mol／L~氧化钠溶液对土壤进行碱解蒸馏，结果列 于表 3。 表 3 氢氧化钠溶液浓度选择试验 表 3结果显示 ，当氢氧化钠溶液浓度为 4．5 mol／L时，检验值与行标法测定结果有很好的一致 性 。 2．3 蒸馏时间对测定结果的影响 选择不同蒸馏时间：3．0 min、3．5 min、4．0 min、4．5 min分别对上述样品进行检验，数据汇总 于表 4。 表4 蒸馏时间对检验结果的影响 样品 结果显示 ，当蒸馏时间为 3．5 min时，检验结 果与行标扩散皿法测定结果有很好的一致性。但检 验时间需要用秒表控制，不利于操作。观察到此时 锥形瓶中接收溶液的体积恰为约 100 mL，以刻度 接收瓶体积控制蒸馏量有利于操作。试验证明，蒸 出体积控制在 (100±10)mL时 (极易观察)，平 行测定结果能满足现行行标规定的平行测定结果允 许误差的要求。 2．4 两种方法检验精度比对试验 分别使用扩散皿法和碱解蒸馏法对上述 5个土 壤样品进行重复性试验 (n：6)，统计相对标准偏 差 ，结果列于表5。 结果显示使用碱解蒸馏法检验土壤水解性氮， 结果重现性好，精度高。相对标准偏差在 0．9％～ 一 65 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 中国土壤与肥料 2007(5) 2．5 碱解蒸馏法准确性试验 国家化肥质量监督检验中心 (北京)标准土样进行 用确定的试验方法对4个国家标准土样和 6个 6次重复测定，结果列于表6。 表 6 碱解蒸馏法准确性试验 结果显示，碱解蒸馏法测定土壤水解性氮准确 可靠，l0组数据检验结果均与标物标准值吻合。 3 结论 在本方法规定的试验条件下，用碱解蒸馏法测 定土壤水解性氮含量，能够得到与现行行标方法完 全一致的检验结果。此方法操作简便，快捷，干扰 小，精度高，准确性好，尤其适用于大批量样品的 检测，值得在土壤分析工作中参考应用。 参考文献： [1] 鲍士旦．土壤农化分析 (第三版)[M]．北京：中国农业出 版社，2OO0． [2] 鲁如坤．土壤农业化学分析方法 [M]．北京：中国农业科 技出版社 ，2OO0． [3] 国家林业行业标准 LY厂r 1229—1999森林土壤水解性氮的测 定 [M]．北京：中国标准出版社，1999． Determination ofhydrolysable nitrogen content containing soils with automatic determination of nitrogen analyzer SUN You-ning，BAO Wan-kui，YU Mei-ling(Institute ofAgricultural Resources and Regional Planning，Chinese Academy ofA— gricultmal Sciences，Beiji~ 100081) Abstract：This paper introduced the determination method ofhydrolysable nitrogen content containing soils with automatic distilla- tion system after decomposed distillation by alkali，and discussed the primary factors that could affect the experiment．Compared with corrent agriculture industry criterion，this method had advantages of s~ple operation，low interference，high accuracy，preci- sion and repeatability．It was adapted to the analysis of~mple in Il1ass，and deserved印plication in soil analysis． Key words：soil；hydrolysable nitrogen；automatic determination of nitrogen analyzer 一 66 — 维普资讯 http://www.cqvip.com