-土壤中氮素的测定.ppt

第1章 土壤中氮的分析 一、土壤全氮的含量 土壤有机质95~99%以上为有机态N，1~5% 为无机N。土壤有机质和氮素的消长主要取决于生物积累和分解作用的相对强弱、气候、植被、耕作制度等因素，特别是水热条件对土壤有机质和氮素含量有显著的影响。 1、自然土壤氮素含量 东北黑土最高,全氮含量2.56--6.59g/kg 向西→黑钙土→栗钙土→灰钙土(0.4-1.05),依次降低 向南→暗棕壤(1.68-3.64)→棕壤→褐土→黄棕壤(0.6-1.48)→红壤(0.4-1.05),依次降低 2、耕地土壤耕层 耕地土壤比同地自然土壤低得多。 我国耕地土壤含氮量不高，一般为1.0～2.0g/kg 二、土壤N素的形态 三、土壤中全氮测定方法 1、干烧法： 1831 年 Dumas 创立, 将样品放在燃烧管中,以 600 ℃ 以上的高温和氧化铜一起燃烧, 燃烧时通入纯净的 CO2, 燃烧过程产生的 N2O 气体通过灼热的铜还原为 N2, 产生 CO 则通过氧化铜转化为CO2, 混合气体通过浓 KOH 溶液, 除去CO2, 纯N2 通过氮素计测定氮素的体积和压力。 优点：测定结果准确 缺点：操作费时、复杂、要专用仪器 2、湿烧法：开氏法 1883 年丹麦人 J.Kjedahl (开道尔)用于研究蛋白质变化的方法.后来被用来测定各种形态的有机氮. 设备简单易得,结果可靠,为一般实验室所采用。 原理:用浓硫酸分解, 加速剂和增温剂加速有机质的分解,使有机氮转化为NH3进入溶液被刘酸吸收，形成硫酸铵，加减蒸馏，最后用标准酸滴定蒸馏出的铵. 改 进:该法创立以来，不但进行改进，主要改进为 A、缩短消化时间：加速剂（催化剂、氧化剂、增温剂）的选择 B、改进定氮方法：蒸馏方法、仪器自动化 关于加速剂的改进 增温剂：目前大多采用K2SO4 催化剂：Hg、HgO、CuSO4、FeSO4、Se、TiO Hg和Se的催化力很强 Hg：有毒、会形成汞—铵复合物等 Se：催化力最强，有毒，推荐用TiO替代 目前加速剂的组成： K2SO4:CuSO4?5H2O:TiO = 100:3:3 增温剂 催化剂 催化剂 氧化剂：HCIO4-H2SO4， H2O2-H2SO4 消煮样品，可同时测定N、P、K等多种元素，倍受关注。 H2SO4：具有较强的氧化力，其沸点338℃ 此温度不能彻底分解有机质，所 以需要增温 关于开氏法 用硫酸消煮样品测定氮素含量的方法均叫开氏法. 标准的开氏法 常量法: 称 1.0～10.0 g 土壤样品,加混合加速剂 K2SO410g, CuSO4 1.0 g, Se 0.1 g 加浓硫酸 30 ml, 消煮 5 h 半微量法: 称 0.1～1.0 g 土壤样品 关于仪器自动化 1、消化：已实现 2、蒸馏：已实现 3、滴定：已实现 可分别自动化，也可以部分自动化 关于溶液中氮的测定 1、蒸馏法： 2、扩散法： 3、比色法： 4、电极法： 5、氮检测仪法：也可以测定固体和气体样品 四、土壤中全氮的测定—半微量凯氏法（蒸馏） 1、测定原理： A、消煮：高温下浓硫酸是一种强氧化剂，将有机质分解 2H2SO4 + 有机C → 2H2O + 2SO2↑ + CO2↑ 释放出的N为NH3被H2SO4吸收 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 + H2O B、蒸馏：加碱蒸馏，H2BO3吸收 (NH4)2SO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O + NH3↑ NH3↑+ H2O → NH4OH NH4OH + H2BO3 → NH4 H2BO3 + H2O C、滴定： 2NH4 H2BO3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 + 2H2BO3 2、测定步骤 ① 样品的消煮 ： 0.5000 g → 消化管 → 加水湿润 → 加 5 ml 浓硫酸 → 加 2 g 催化剂 → 400 ℃消化炉上消化 → 颜色成灰白色到淡蓝色 → 后煮 1 h → 取下冷却 → 无损转移到 100 ml 容量瓶 → H2O 定容 → 摇匀 → 待测（N、P、K等） ② 蒸 馏： 吸取 20 ml 硼酸吸收( 2 % B酸+ 指示剂) → 250 ml 三角瓶 → 置于冷凝管下 吸取待测液 25 ml → 蒸馏管 → 加 40% NaOH 20 ml → 蒸馏 →蒸馏至吸收液体积为 80～100 ml → 停止蒸馏