土壤铵态氮等测定

土壤铵态氮测定 方法原理:

用2mol/L KCl溶液浸提土壤，把吸附在土壤胶体上的NH+4及水溶性NH+4

浸提出来。土壤浸出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0.05~0.5mg/L的范围内，吸光度与铵态氮含量成正比，可用比色法测定。 实验步骤：

（1） 称取10.00g新鲜土样（精确到0.01g），置于200ml三角瓶中，加入KCl

溶液100ml，在摇床里振荡30min，取出静置后，取上清液过滤；

（2） 吸取浸提液5ml放入50ml容量瓶中，后加入KCl溶液10ml、苯酚溶液

5ml、次氯酸钠碱性溶液5ml,摇匀；

（3） 在25℃左右室温下放置1小时后，加入掩蔽剂1ml,然后用水定容至刻度，

在625nm波长处进行比色。 工作曲线绘制：

分别取0.00 ，0.50 ，1.00 ，2.00 ，3.00 ，4.00 ，5.00ml铵态氮标准溶液于50ml容量瓶中，各加入10ml KCl溶液,然后同(2) (3)步骤进行。

试剂配制：

【2mol/L KCl溶液】: 称取149.1g KCl(分析纯)溶入水中，稀释至1L。 【苯酚溶液】：称取苯酚（分析纯）10g、NaOH（分析纯）5g和消极铁氰化钠(分析纯)0.1g稀释至1L。（此试剂不稳定，须贮于棕色瓶中，在冰箱中4℃保存，使用时用酸调节PH酸性）

【次氯酸钠碱性溶液】：称取NaOH（分析纯）10g、磷酸氢二钠（分析纯）7.06g、磷酸钠（分析纯）31.8g和52.5g/L次氯酸钠（分析纯，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，在冰箱中4℃保存，使用时放置至室温)

【掩蔽剂】: 将400g/L的酒石酸钾钠（分析纯）与100g/L的EDTA二钠盐溶液等体积混合。每100ml混合液中加入10mol/L NaOH溶液0.5ml。

【铵态氮标准溶液】：称取0.4717g于105℃烘2小时的(NH4)2SO4(分析纯)溶于水，定容至1L。（使用时将标准液稀释20倍即ρ（N）=5ug/mL）

土壤铵态氮的测定

一、方法原理

土壤铵态氮是土壤速效氮的重要组成部分，测定土壤NH4+-N 的方法主要有直接蒸馏法和浸提法两类，直接蒸馏法是在氧化镁的存在下直接蒸馏土壤，但此法在弱碱性蒸馏时仍可能使一些简单的有机氮微弱水解有NH3蒸出，易使结果偏高，同时该法操作复杂，不适合大批量分析。故在ASI法中采用氯化钾溶液提取土壤中的NH4+，提取液中的NH4+用靛酚蓝比色法，靛酚蓝比色法的灵敏度高，准确度也较高，适合于大批量样品的自动化分析。

靛酚蓝比色法的基本原理是：土壤胶体上的NH4+被K+交换下来后，在强碱性介质中与次氯酸盐和苯酚反应，生成水溶性染料靛酚蓝，其深浅与溶液中的NH4+-N含量呈正比，线性范围为0.05～0.5mg/L之间。

二、试剂配制 1. NaOH溶液 将6.75g NaOH、0.75g EDTA二钠、1.25g 醋酸钠溶解于250ml水中，储存于250ml的容量瓶中。其中EDTA二钠作为金属离子的掩蔽剂，防止干扰。醋酸钠可增强颜色的稳定性。 2. 90%苯酚溶液

将45g 苯酚溶解于50ml水中，注意苯酚易结块，可加热到60-70℃。 3. 碱性苯酚溶液

测定当天，将36ml 90%苯酚溶液加到250ml 溶液中，摇匀。 4. 次氯酸钠溶液

在400ml 的水中加入100ml 的NaClO溶液即可。 5. NH4+-N 标准溶液的配制(改进的地方) 称取1.9105g NH4Cl（65℃烘4h），于500ml的容量瓶中，加水定容至刻度。该溶液的浓度为1000mg/L.

用移液管吸取1ml于100ml的容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，此时容量瓶中溶液浓度为10mg/ml。再对该溶液分别取0，0.5，1，2，4，8ml于25ml的比色皿中，，对应的浓度为0.0， 0.2，0.4, 0.8, 1.6，3.2 ppm(mg/L). 6. 浸提剂KCl溶液的配制

称取74.5g KCl 溶解于500ml 水中，并加0.25g 聚丙烯酰胺至1000ml 容量瓶中。为1mol/L的溶液。

三、操作步骤

1. 样品的处理：用电子分析天平称取约为2.000g土样于锥形瓶中，加入40ml的KCl 溶液，放于振荡机上，振荡1h，将其过滤于50ml的容量瓶中，同时做空白试验。

2. 向有一定量的NH4+-N溶液中加入4ml碱性苯酚溶液，再用加液器加入10ml次氯酸钠溶液，用KCl滴至刻度线，摇匀，放置1h后，用分光光度计在630nm处比色，读取吸光度A。

3. 标准曲线的绘制：从浓度为0.0， 5.0， 10.0, 20.0, 40.0 ppm(ug/mL)的NH4+-N标准溶液中各取1.0ml 的溶液于25ml的比色管中，补加KCl溶液至10.0ml,然后按步骤2进行操作。

四、比色条件：

（1）碱性介质中反应，要求pH 10.5-11.7。 （2）显色和稳定时间：

在室温下（20?C）一般显色时间约为1小时，但要完全显色约需2-3小时，所以加入试剂后静置1小时即可比色。

稳定时间为24小时，或24小时以上。为加速显色，也可在40?C下加热，半小时即可显色。 （3）干扰离子：

因在碱性下显色，很多金属离子都有干扰，可用EDTA等螯合剂来掩蔽。 （4）测定范围：0.05-0.5mg/L； （5）比色波长：625nm。 五、评价

优点：兰色稳定，比色液为真溶液，灵敏度高；准确度、精密度高；干扰离子可用EDTA掩蔽。

缺点：试剂不稳定，须冷藏，或当天配制；试剂有毒；显色时间稍长。

土壤硝态氮的测定 A 紫外分光光度法

1、方法提要

土壤浸出液中的NO3-，在紫外分光光度计波长210nm处有较高吸光度，而浸出液中的其它物质，除OH-、CO32-、HCO3-、NO2-和有机质等外，吸光度均很小。将浸出液加酸中和酸化，即可消除OH-、CO32-、HCO3-的干扰。NO2-一般含量极少，也很容易消除。因此，用校正因数法消除有机质的干扰后，即可用紫外分光光度法直接测定NO3-的含量。

待测液酸化后，分别在210nm和275nm处测定吸光度。A210是NO3-和以有机质为主的杂质的吸光度；A275只是有机质的吸光度，因为NO3-在275nm处已无吸收。但有机质在275nm处的吸光度比在210nm处的吸光度要小R倍，故将A275校正为有机质在210nm处应有的吸光度后，从A210中减去，即得NO3-在210nm处的吸光度(△A)。

2、适用范围

本方法适用于各类土壤硝态氮含量的测定。 3、主要仪器设备

3.1紫外—可见分光光度计； 3.2石英比色皿；

3.3往复式或旋转式振荡机，满足180r/min±20r/min的振荡频率或达到相同效果；

3.4塑料瓶：200mL。 4、试剂

4.1H2SO4溶液(1：9)：取10mL浓硫酸缓缓加入90mL水中。

4.2氯化钙浸提剂[c(CaCl2)=0.01mol·L-1]：称取2.2g氯化钙(CaCl2·6H2O，化学纯)溶于水中，稀释至1L。

4.3 硝态氮标准贮备液[ρ(N)=100mg·L-1]：准确称取0.7217g经105~110℃烘2h的硝酸钾(KNO3，优级纯)溶于水，定容至1L，存放于冰箱中。

4.4硝态氮标准溶液[ρ(N)=10mg·L-1]：测定当天吸到10.00mL硝态氮标准贮备液于100mL容量瓶中用水定容。

5、操作步骤

称取10.00g土壤样品放入200mL塑料瓶中，加入50mL氯化钙浸提剂，盖严瓶盖，摇匀，在振荡机上于20℃~25℃振荡30min(180r/min±20r/min)，干过滤。

吸取25.00mL待测液于50mL三角瓶中，加1.00mL1：9 H2SO4溶液酸化，摇匀。用滴管将此液装入1cm光径的石英比色槽中，分别在210nm和275nm处测读吸光值(A210和A275)，以酸化的浸提剂调节仪器零点。以NO3-的吸光值(△A)通过标准曲线求得测定液中硝态氮含量。空白测定除不加试样外，其余均同样品测定。

NO3-的吸光值(△A)可由下式求得： △A= A210- A275×R

式中R为校正因数，是土壤浸出液中杂质(主要是有机质)在210nm和275nm处的吸光度的比值。其确定方法为：

A210是波长210nm处浸出液中NO3-的吸收值(A210硝)与杂质(主要是有机质)的吸收值(A210杂)的总和，即A210= A210硝+ A210杂，得出A210杂= A210- A210硝。选取

部分土样用酚二磺酸法测得NO3-—N的含量后，根据土液比和紫外法的工作曲线，即可计算各浸出液应有的A210硝值，即可得出A210杂。

A275是浸出液中杂质(主要是有机质)在275nm处的吸收值(因为NO3-在该波长处已无吸收)，它比A210杂小R倍，即A210杂=R·A275，得出校正因数R=A210杂/ A275。

各不同区域可根据多个土壤测定R值的统计平均值，作为其他土壤测试NO3-—N的校正因数，其可靠性依从于被测土壤的多少，测定的土壤越多，可靠性越大。

标准曲线的绘制：分别吸取10mg·L-1NO3-—N标准溶液0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00mL，用氯化钙浸提剂定容至50mL，即为0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6mg/L的标准系列溶液。各取25.00mL于50mL三角瓶中，分别加1mL1：9 H2SO4

-溶液摇匀后测A210，计算A210对NO3—N浓度的回归方程，或者绘制工作曲线。

6、计算结果

土壤硝态氮，mg·kg

-1

?(N)?V?D=

m式中：ρ(N)—查标准曲线或求回归方程而得测定液中NO3-—N的质量浓

度，mg·L-1；

V—浸提剂体积，mL(50mL)；

D—浸出液稀释倍数，或不稀释则D=1； m—土壤质量，g。 7、注释

⑴土壤硝态氮含量一般用新鲜样品测定，如需以硝态氮加铵态氮反映无机氮含量，则可用风干样品测定。

⑵一般土壤中NO2-含量很低，不会干扰NO3-的测定。如果NO2-含量高时，可用氨基磺酸消除(HNO2+NH2SO3H=N2+H2SO4+H2O)，它在210nm处无吸收，不干扰NO3-测定。

⑶浸出液的盐浓度较高，操作时最好用滴管吸取注入槽中，尽量避免溶液溢出槽外，污染槽外壁，影响其透光性。

⑷大批样品测定时，可先测完各液(包括浸出液和标准系列溶液)的A210值，再测A275值，以避免逐次改变波长所产生的仪器误差。

⑸如需同时测定土壤NH4+—N，可选用2 mol·L-1KCl或1 mol·L-1NaCl溶液制备待测液。但2 mol·L-1KCl溶液本身在210nm处吸光度较高，因此同时测定土壤NH4+—N和NO3-—N时，可选用吸光度较小的1 mol·L-1NaCl溶液为浸提剂。

⑹如果吸光度很高(A＞1时)，可从比色槽中吸出一半待测液，再加一半水稀释，重新测读吸光度，如此稀释直至吸光度小于0.8。再按稀释倍数，用氯化钙浸提剂将浸出液准确稀释测定。

⑺根据北京和河北石灰性15个土壤样品的测定结果，校正因素(R)的平均值为3.6，不同土类的R值略有差异，各地可根据主要土壤情况进行校验，求出当地土壤的R值。

TOC的测定 1 试剂配制

1.1 重铬酸钾标准溶液[c(1/6K2Cr2O7)= 0.8000mol?L-1]：重铬酸钾放入干燥箱中

120℃烘干2h后，放入干燥器中冷却至室温后称取39.2245g（K2Cr2O7，分析纯）加入400mL水，加热溶解，冷却后用水定容至1L。重铬酸钾放入干燥箱前简单称量下其质量，使质量大于39.2245g，经验，称取42g以上即可。用完后多余的药品可以放回去。 1.2 硫酸(H2SO4，ρ=1.84g?cm-3)

1.3 有机碳标准溶液[ρ(C)=5g?L-1]：称取葡萄糖1.375g溶入水，定容至100mL。 2 操作步骤

TOC采用水合重铬酸钾比色法测定。用35目筛称取0.05g风干堆肥样品置于50mL比色管中，加3mL蒸馏水并充分摇匀，加入10mL的0.8000molL-1重铬酸钾溶液，然后加入10mL浓硫酸溶液并不断摇匀，放置20分钟后，加10mL水并摇匀。静至过夜，吸取上清液7.5mL，置于50mL比色管中，加水至25ml处并充分摇匀（或者吸取上清液15mL，置于50mL比色管中，加水至刻线并充分摇匀）。15分钟后，用1cm比色皿在590nm处以空白为参比测定其吸光度，在工作曲线上查出TOC的mg数。

堆肥过程中TOC的含量按下式计算：

式中：m1－由标准曲线查出的堆肥样品含碳量，mg；

1.32－氧化校准系数；

m－风干堆肥样品的质量，g。

1. TKN的测定 1 试剂配制

1.1 混合催化剂：硫酸钾（K2SO4）100g，硫酸铜（CuSO4）10g，硒（Se）1g，

分别研磨成粉，再混合均匀。 1.2 硫酸(H2SO4，ρ=1.84g?cm-3)。

1.3 NaOH溶液：200g氢氧化钠放入500ml的烧杯中，加入500ml的蒸馏水。

溶解冷却后，存入塑料瓶中。

1.4 混合指示剂：容积0.099g的溴甲酚绿和0.066g的甲基红于100ml的乙醇

（95%）。

1.5 硼酸指示剂溶液：溶解20g硼酸于950ml的热蒸馏水中，冷却后，加入20ml

的混指示剂，充分混合后，小心滴加氢氧化钠溶液，直到溶液呈红紫色，pH约为4.5，定容1L。

1.6 硫酸标准液：先配制C（H2SO4）=0.08367mol?L-1溶液，2.23ml的浓H2SO4

（ρ=1.84g?cm-3））溶入400ml的蒸馏水中，然后定容至500ml。 2 操作步骤

总氮采用凯氏消煮法。35目筛称取0.05g风干堆肥样品，放入50mL凯氏瓶中，并加入1.1g混合催化剂，注入3mL浓硫酸并摇匀，盖上小漏斗，放入电炉上加热，开始用小火徐徐加热，待泡沫消失后，再提高温度（温度也不宜太高），微沸消煮，待消煮液呈灰白色时，继续加大温度，直至消煮液呈现微绿色，继续消煮1h。加热完毕后，取下开氏瓶，冷却。

将凯氏瓶中的消煮液转入半微量定氮蒸馏器中，并用蒸馏水冲洗数次使消煮

液完全转移至蒸馏器中。另取有标线的三角瓶，内加硼酸指示剂5mL，将三角瓶置于冷凝器的承接管下，管口插入硼酸溶液中。向蒸馏器中加入10moL.L-1氢氧化钠溶液20mL，立即关闭蒸馏室进行蒸馏。待馏出液达到30－40mL时，停止蒸馏。取下三角瓶，用0.08367mol.L-1的硫酸标准溶液滴定至溶液呈紫红色。同时做空白实验，以校准试剂和滴定误差。总氮的含量按下式计算：

式中：c－硫酸标准溶液的浓度，mol.L；

V－样品测定时消耗硫酸溶液的体积，mL； V0－空白测定时消耗的硫酸溶液的体积，mL； M－氮的摩尔质量（M=14g.mol-1） 10-3－将mL换算成L的系数 m－堆肥产品样品质量，g。

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火焰原子吸收分光光度法测定土壤中有效钾的含量 一、实验目的：

1、学习土壤中有效钾的浸提方法。

2、学习原子吸收光谱法的原理及仪器操作方法。 二、仪器和试剂

1、仪器：100 mL容量瓶、移液管、玻璃棒、10 mL容量管、锥形瓶、漏斗

THZ—92B型台式恒温振荡器、ML 204/02型电子天平、 novAA -400原子吸收光谱仪

2、试剂：

（1） 2 mol·L-1 HNO3浸提剂：取浓硝酸（HNO3，约16 mol/L，ρ≈1.42 g·mL-1，

分析纯）125 mL，加水稀释至1 L。

（2） 10 g/L的氯化钠：称2.5 g NaCl，加水溶解，定容至100 ml。

（3） 氯化钾标准溶液：称0.1912 g KCl，加水溶解，定容至100 mL，配制

成1 g/L的浓溶液。再移取10 mL浓溶液，加水稀释至100 mL，配制成100 mg/L的钾贮备液，分别移取一定体积的贮备液加水稀释至100 mL，得到一系列不同浓度的钾标准工作液。

三、方法原理

以冷的2 mol·L-1 HNO3作为浸提剂与土壤混合（水土比为20:1），振荡0.5 h以后，立即过滤，溶液中钾用原子吸收分光光度法测定。本法所提的钾量大于速效钾，它包括速效钾和缓效钾中的有效部分，故称为土壤有效性钾。 四、操作方法

1、土壤样品的处理

将土样自然风干后，用研钵把风干的土样研碎，然后再用100目的筛子（孔径约149 μm进行筛分，取适量过筛的土样进行装袋保存，用于有效钾的测定。

2、有效钾的浸提：称取通过149 μm筛孔的风干土样三份，质量约2.500 g于干250 mL锥形瓶中，加入2 mol·L-1 HNO3 50 mL，室温下于振荡器往返振荡0.5 h，静止30 min后用定量滤纸过滤，滤液转移到50 mL离心管中。

3、测定步骤

（1）仪器操作条件设置：

在工作站上设置分析条件参数：分析线波长（324.8 nm）、狭缝（0.8 nm）、空心阴极灯工作电流（4.0 mA）、燃烧头高度(8 mm)、气体压力（乙炔为0.1-0.15 Mpa，空气为0.5 MPa），标样个数(5个)、读数次数（各3次）等等。

（2）绘制标准曲线：

在6个100 mL容量瓶中，各加入10.00 mL 10g/L NaCl和20.00 mL 2 mol/L HNO3，然后从第二个起分别加入钾标准工作液 1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL，用水定容至刻度线，摇匀，此时加入的钾标液浓度依次为 0 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L、4 mg/L、5 mg/L，每个溶液中含NaCl 1 g/L，然后分别测各溶液的吸光度，记录读数，制作A—C工作曲线。

（3）样品测定：

分别移取步骤2所得到的滤液2 mL至10 mL离心管中，各加入1 mL 10 g/L

NaCl和7 mL水，摇匀，每个样品都做好标记，同钾标准系列溶液一起在原子吸收光谱仪上测定。记录数据，然后从标准曲线上求得其浓度。注意在原子吸收光谱仪上测定完毕后，必须立即用蒸馏水清洗，以洗去残留在喷雾器中的酸和盐，使原子吸收光谱仪保持良好的使用状态。 五、结果计算

1、数据记录和处理 钾标液浓度 0 1 2 3 4 5 (mg/L) 钾元素的吸光0.02758 0.2382 度 0.4603 0.6075 0.7375 0.8560 线性回归方程 Abs=(0.021566+0.262738*C)/(1+0.111982*C) （ R2＝ 0.9973 ） 2、根据上述标准曲线测定试样溶液中的钾含量 试样编号 1 2 试样质量（g） 2.5100 2.5065 稀释5倍后的浓度1.562 1.594 （mg/L） 3、土壤中有效钾含量计算 3 2.5044 1.501 V 土壤有效钾含量（K，mg·kg-1）=待测液（K，mg·L-1）××5

m式中：V——总浸提剂mL数；

m——烘干土样质量（g）。

土壤有效钾测定值小于100～120 mg·kg-1时为缺钾土壤。作为初步钾元素诊断指标，供参考。 六、实验收获：

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