森林土壤氮的测定

森林土壤氮的测定
1 范围
本标准规定了森林土壤氮的测定方法,采用凯氏定氮法、连续流动分析仪法和元素分析仪法测定森林土壤全氮,碱解扩散法测定森林土壤水解性氮,比法和连续流动分析仪法测定森林土壤硝态氮和铵态氮。
本标准适用于森林土壤全氮、水解性氮、硝态氮和铵态氮的测定。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 601 化学试剂 标准第五态滴定溶液的制备
GB/T 603 试验方法中所用制剂及制品的制备
GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法
LY/T 1210-1999 森林土壤样品的采集与制备
3 全氮的测定
3.1 凯氏定氮法
方法要点
土壤中的全氮在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮,转化为铵态氮,用氢氧化钠碱化,加热蒸馏出来的氨用硼酸吸收,用酸标准溶液滴定,求出土壤全氮含量(未包括硝态氮和亚硝态氮)。包括硝态氮和亚硝态氮的土壤全氮的测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使硝态氮和亚硝态氮还原,转化成铵态氮。
试剂
所有试剂除注明外,均为分析纯。分析用水应符合GB/T 6682中二级水的规格要求。试验中所需标准滴定溶液、制剂及制品,在没有注明其他要求时均按GB/T 601、GB/T 603的规定制备。
消解加速剂:
硫酸钾K2SO4)与五水硫酸铜CuSO4·5H2O)以10:1混合,于研钵中研细,必须充分混合均匀。
硫酸
H2SO4ρ=1.84 g/mL。
盐酸
HCl,ρ=1.19 g/mL。
10 mol/L氢氧化钠溶液
称取400.0 g氢氧化钠(NaOH)溶于水中,并稀释至1 L。
0.1 mol/L氢氧化钠溶液
称取0.40 g氢氧化钠溶于水,定容到100 mL。
甲基红—溴甲酚绿混合指示剂
称取0.50 g溴钾酚绿(C21H14Br4O5S)及0.10 g甲基红(C15H15N3O2)于玛瑙研钵中研细,用少量95%乙醇(C2H5OH)研磨至全部溶解,用95%乙醇定容到100 mL,该指示剂储存期不超过2个月。
硼酸-指示剂溶液
称取10.0 g硼酸(H3BO3),溶于1 L水中。使用前,每升硼酸溶液中加5.0 mL甲基红—溴甲酚绿混合指示剂(3.1.2.6),并用0.1 mol/L氢氧化钠溶液(3.1.2.5)调节至红紫(pH值约4.5)。此液放置时间不宜超过1周,如在使用过程中pH值有变化,需随时用稀酸或稀碱调节。
0.1 mol/L硼砂溶液
称取9.534 g 硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶于水,移入500 mL容量瓶中,用水定容至刻度。
0.02 mol/L硼砂标准溶液
将0.1 mol/L硼砂溶液(3.1.2.8)准确稀释5倍。
0.1 mol/L盐酸溶液或硫酸溶液
吸取8.4 mL盐酸(3.1.2.3),用水定容到1 L。或吸取5.4 mL硫酸(3.1.2.2),缓缓加入200 mL水中,定容到1 L。
0.02 mol/L盐酸或硫酸标准溶液
将0.1 mol/L的盐酸溶液或硫酸溶液(3.1.2.10)准确稀释5倍,获得0.02 mol/L的盐酸或硫酸标准溶液,用硼砂标准溶液(3.1.2.9)标定。
标定:吸取20.0 mL 0.02 mol/L硼砂标准溶液(3.1.2.9)于100 mL锥形瓶中,加1滴甲基化溴甲酚绿混合指示剂(3.1.2.6),用盐酸或硫酸标准溶液(3.1.2.11)滴定至溶液由蓝变为紫红为终点。同时做空白试验。盐酸标准溶液的浓度按下式计算:
        (1)
式中:
c—盐酸标准溶液浓度,mol/L;
c1—硼砂标准溶液浓度,mol/L;
V1─硼砂标准溶液体积,mL;
V2─盐酸标准溶液体积,mL;
V0─空白试验消耗盐酸标准溶液体积,mL。
高锰酸钾溶液
称取25.0 g高锰酸钾(KMnO4)溶于500 mL水中,贮于棕瓶中。
1:1硫酸
酸(3.1.2.2)与水体积比为1:1,均匀混合。
辛醇
C3(C2H5)C5H10OH。
还原铁粉
Fe,磨细通过孔径0.149 mm筛。
仪器
天平(感量0.01 g)
天平(感量0.0001 g)
半自动定氮仪或全自动定氮仪
控温消煮炉
测定步骤
土壤样品的制备
LY/T 1210-1999规定制备土壤样品。
土壤水分含量的测定
乳糜血LY/T 1210-1999规定测定土样水分系数。
土样消煮
不包括硝态氮和亚硝态氮的消煮
称取过0.149 mm筛的风干土样1.0××× g(含氮约1 mg),将土样送入干燥的消化管底部(勿将样品粘附在瓶壁上),加入2 g加速剂(3.1.2.1),摇匀,加数滴水使样品湿润,然后加5.0 mL浓硫酸(3.1.2.2)。将消煮管接上回流装置或插上弯颈玻璃漏斗后置于控温消煮炉上,用小火200℃加热(温度升到200℃开始计时),20 min后,加强火力至375℃,并以H2SO4蒸汽在瓶颈上部1/3处冷凝回流为宜,待消煮液和土粒全部变成灰白稍带绿后,再继续消煮1 h后关闭电源,冷却,待蒸馏。
包括硝态氮和亚硝态氮的消煮
称取过0.149 mm筛的风干土样廊坊师范学院学报1.0××× g(含氮约1 mg),将土样送入干燥的消化管底部(勿将样品粘附在瓶壁上),加1.0 mL高锰酸钾溶液(3.1.2.12),摇动消化管,缓缓加入2.0 mL 1:1硫酸(3.1.2.13),不断转动消化管,然后放置5 min,再加入1滴辛醇(3.
1.2.14)。通过长颈漏斗将0.5 g(±0.01 g)还原铁粉(3.1.2.15)送入消化管底部,瓶口盖上小漏斗,转动消化管,使铁粉与酸接触,待剧烈反应停止时(约5 min),将消化管置于控温消煮炉上缓缓加热45 min(瓶内土液应保持微沸,以不引起大量水分丢失为宜)。待消化管冷却后,加2.0 g加速剂(3.1.2.1)和5.0 mL硫酸(3.1.2.2),摇匀。按3.1.4.3.1的步骤消煮至土液全部变为黄绿,再继续消煮1 h。消煮完毕,冷却,待蒸馏。
空白溶液的制备
空白溶液的制备除不加土样外,其他步骤同3.1.4.3.1或3.1.4.3.2
医学新知测定
半自动定氮仪
蒸馏和滴定
蒸馏前先按仪器使用说明书检查定氮仪,并用去离子水空蒸至盐酸消耗量小于0.4 mL以下,将管道清洗干净。往150 mL锥形瓶中加10.0 mL硼酸-指示剂溶液(3.1.2.7),置于定
氮仪冷凝管下端,管口插入硼酸溶液中,以免吸收不完全。消化管接到定氮仪上,加入20 mL氢氧化钠溶液(3.1.2.4)进行蒸馏,待出液体积约50 mL时,即蒸馏完毕。用0.02 mol/L盐酸或硫酸标准溶液(3.1.2.11)滴定馏出液,由蓝绿刚变为紫红且半分钟不退时为终点。记录所用酸标准溶液的体积(mL)。空白测定所用酸标准溶液的体积,一般不得超过0.4 mL。
结果计算
        (2)
    k1=    (3)
式中:
WN—全氮含量,g/kg
V─滴定样品溶液所用盐酸标准溶液的体积,mL;
V0─滴定空白溶液所用酸标准溶液的体积,mL;
c─盐酸标准溶液的浓度,mol/L;
0.014─氮原子的毫摩质量,g/mmol;
m─风干土样质量,g;
k1自然码由风干土样换算成烘干土样的水分换算系数。
全自动定氮仪
参照仪器说明,在仪器设定中设定加入50 mL水、40 mL氢氧化钠溶液(3.1.2.5)和25 mL硼酸硼酸-指示剂溶液(3.1.2.7),输入土样质量、标准酸浓度(3.1.2.11),将消化管置于自动定氮仪上进行蒸馏、滴定,同时先做空白溶液试验测定,空白所用标准溶液的体积,仪器自动扣除空白值,自动计算和记录样品含氮量,测定完毕可直接打印测定结果。
允许偏差
按表1规定。
表1允许偏差
溴敌隆
测定值(g/kg
允许偏差(g/kg
>5
51
10.5
<0.5
0.300.15
0.150.05
0.050.03
<0.03
3.2 连续流动分析仪法
方法要点
土壤消解液中的铵态氮与次氯酸钠反应生成氯化铵,氯化铵与水杨酸反应,形成5氨基水杨酸,再经氧化和络合后形成蓝络合物,在波长660 nm处测定其吸收值
试剂
Brij-35

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