土壤全氮的测定(凯氏蒸馏法)-修改版

土壤全氮的测定（凯氏蒸馏法）

5.1 方法提要样品在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮时，各种含氮有机化合物，经过复杂的高温分解反应，转化为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以酸标准溶液滴定，计算土壤全氮含量（不包括硝态氮）。

5.2 适用范围本方法适用于各类土壤全氮含量的测定。

5.3 主要仪器设备

5.3.1 消化管（与消煮炉、定氮仪配套），容积250mL。

5.3.2 定氮仪。

5.3.3 可控温铝锭消煮炉（升温不低于400℃）。

5.3.4 酸式滴定管，25mL。

5.3.5 分析天平（精确到0.0001g）。

5.4 试剂

5.4.1 硫酸[ρ（H2SO4）=1.84g?mL-1]；

5.4.2盐酸标准溶液[c（HCl）=0.01mol?L-1]：配制及标定参见附录3 (P239)。（先配制和标定成0.1,再稀释10倍。记得要考虑温度校正系数。）

5.4.3 氢氧化钠溶液[ρ（NaOH）=400g?L-1 ]：称取400g氢氧化钠溶于水中，稀释至1L。

5.4.4 硼酸—指示剂混合液。

硼酸溶液[ρ（H

3BO

3

）=20g?L-1]：称取硼酸40.00g溶于水中，稀释至2L。

混合指示剂：称取0.1g溴甲酚绿和0.2g甲基红分别置于玛瑙研钵中，加入少量95%乙醇，研磨至指示剂全部溶解后，加95%乙醇至100mL（若难溶可用超声波助溶）。然后按溴甲酚绿:甲基红=3:1混合。使用时，每2升硼酸溶液中加40mL混合指示剂，并用稀酸（盐酸溶液）或稀碱（氢氧化钠溶液）调节PH至4.5。此液放置时间不宜过长，如在使用过程中PH有变化，需随时用稀酸或稀碱调节。

5.4.5 加速剂：称取200g硫酸钾（分两次称），20g硫酸铜（CuSO4?5H2O）,2g硒粉于研钵中研细（先研磨完硫酸铜再加入其它的一起磨），必须充分混合均匀。

5.5 分析步骤

5.5.1 称样：称取风干试样0.5000—0.5080g（含氮约1mg，精确到0.0001g）。

5.5.2 土样消煮：①不包括硝态和亚硝态氮的消煮：将试样送入干燥的消化管底部，加入2.0g加速剂，加水约2mL湿润试样，再加5mL浓硫酸，摇匀。将消化管置于控温消煮炉上，用小火200℃加热（温度升到200℃开始计时），20min后，加强火力至375℃，打开自来

水阀。2h 40min后关闭电源，冷却，1h后关闭自来水，待蒸馏。在消煮试样的同时，做两份空白试验，空白试验除不加土壤外，其他操作和试样一样。

5.5.3 氨的蒸馏和滴定：待消煮液冷却后，向消化管内加入约60 mL水。蒸馏前先按仪器使用说明书检查定氮仪，并设置40mL氢氧化钠溶液和40 mL硼酸—指示剂混合液，空蒸25min 洗净管道，然后设置40mL氢氧化钠溶液和,25mL硼酸—指示剂混合液，逐次空蒸5min至集液瓶溶液颜色变淡。颜色变淡后，设置35mL氢氧化钠溶液和25mL硼酸—指示剂混合液，蒸馏待测样5 min，淋洗水量5ml,蒸馏时注意将三角瓶置于定氮仪冷凝器的承接管下，管口插入硼酸溶液中，以免吸收不完全。蒸馏完毕，用少量的水洗涤冷凝管的末端，洗液收入三角瓶内。

用0.01 mol?L-1盐酸标准溶液滴定馏出液，由蓝绿色至刚变为红紫色。记录所用酸标准溶液的体积。空白测定所用酸标准溶液的体积，一般不得超过0.4 mL。

5.6 结果计算

土壤全氮（N），g ?kg-1 = [c?(V-V0) ×0.014/m] ×1000

V0——滴定空白时所用酸标准溶液的体积，mL；

c——酸标准溶液的浓度，mol?L-1（每月标定一次，标得的浓度转化成二十度的浓度，以后每天用时就用二十度的浓度转化为当时用的温度浓度）；

0．014——氮原子的毫摩尔质量；

m——风干试样质量，g；

1000——换算成每千克含量。

平行测定结果用算术均值表示，保留小数点后两位。

5.7 精密度平行测定结果允许相差：

土壤含氮量（g ?kg-1）允许绝对相差（g ?kg-1）

>1 ≤0.05

1~0.6 ≤0.04

<0.6 ≤0.03

5.8 注释

①因试样烘干过程中可能使全氮量发生变化，因此土壤全氮用风干样品测定。如果需要提供烘干基含量，可测定土壤水分进行折算。折算公式为：

土壤全氮（烘干基），g ?kg-1 =土壤全氮（风干基），g ?kg-1×100/[100-ω（H2O）]

式中：ω（H2O）——风干土水分含量，%。

②试样的粒径，这里采用0.25mm孔径筛，但如果含氮量高，称量<0.5g时，则应通过0.149mm孔径筛。

③一般土壤中硝态氮含量不超过全氮含量的1%，故可忽然不计。如硝态氮含量高，则要用高锰酸钾和

铁粉预处理，硝态氮的回收率在90%以上。

④某些还原铁粉会有大量氮，在试剂选择上应注意。

⑤消煮的温度应控制在360~400℃范围内，此时，消煮的土液保持微沸，硫酸蒸汽在消化管上部1/3处冷凝流回。超过400℃土液将剧烈沸腾，硫酸蒸汽达到消化管顶部甚至溢出，将引起硫酸铵的热分解而导致氮素损失。

⑥蒸馏时间一般为5 min，但由于仪器型号及蒸馏电流设置不同，应首先作试验确定，即用纳氏试剂逐分钟检查蒸馏液中是否含有铵。

5.9 盐酸的标定

用万分之一的天平准确称量已在250℃干燥4小时的基准无水碳酸钠0.22±0.01g于250ml锥形瓶中（做5个平行样），加50ml水溶解，待完全溶解后再加2滴甲基红指示剂（1g/l，称取0.1g甲基红，溶于乙醇，用乙醇稀释至100ml）,用盐酸溶液（0.1mol/l）滴定至红色刚出现，小心煮沸溶液至红色退去，冷却至室温，继续滴定、煮沸冷却，直到刚出现的微红色在再加热时不褪色为止。

计算公式：

C（HCl）=m/(0.05299×V)

式中C（HCl）—盐酸标准滴定溶液之物质的量浓度，mol/l；

M—称取无水碳酸钠的质量，g；

V—滴定用去盐酸的实际体积，ml；

0.05299—与1.00ml盐酸标准滴定溶液〔C（HCl）=1.000mol/l〕相当的以克表示的无水碳酸钠的质量。

注：五个平行样的极差（即最大跟最小的绝对差值），0.1mol/l的盐酸溶液应小于0.00030的容许差。

5.10仪器的日常保养：请每天都保持仪器表面都干净整洁，每次用完仪器后都将检测过程中不小心滴出或流出的液体擦拭干净。

5.10.1定氮仪的日常保养：每隔一个月左右清洗仪器内的管道，可根据当地的水质优良状况适当调整清洗的时间。具体操作如下：（本维护方法针对K9840凯氏自动定氮仪）

1、更换氢氧化钠和硼酸两个溶液桶的溶液为水（每隔2个月左右或长时间不用时再操作，长时间停机容易使管道内的碱液析出结晶而堵塞管道，导致机子不能正常运转），打开电源2秒后系统自动进入操作模式选择界面，在该界面下按调试再按确认即可进入调试操作界面，按上下箭头选择硼酸或加碱，排出机子内管道碱液或酸液待溶液准备满即暂停，倒掉碱液或酸液，反复几次，直至机子内的管道冲洗干净为止；

2.更换蒸馏水的溶液桶为稀酸溶液（此操作每隔1个月左右清洗一次，因水中含有杂质容易结成水垢附着在加热控制器上，影响加热的效率，所以用稀酸溶液清洗）在调试操作界面按上下箭头选择排液，排出机子内加热控制器中的蒸馏水溶液，反复排液几次即可，可根据加热控制器中的污垢多少程度适当多排液几次；

3.定期检查机子内的管道是否老化破裂，以免管道破裂导致溶液流到电路板引起短路，特别是加氢氧化钠溶液和硼酸的管道，若发现有问题要及时更换硅胶管。

4.放定氮管的黑色密封胶块，要经常用清水擦洗干净，避免上面沾有碱液而滑滑的，密封性不好而在蒸馏过程中有液体漏出。

5.仪器的前部废液接收槽中，如有液体，请及时擦洗干净。

6.装碱液、酸液的溶液桶应定期清理沉淀物并清洗干净。

5.10.2消化炉的日常保养:

1.每次消化完打开毒气罩后，用清水冲洗一遍；

2.每隔一个月左右将毒气罩的密封圈拧开，冲洗干净密封圈及毒气罩再把密封圈拧回去，以免有消化残留的氮而影响到检测结果的可靠性；

3.若消化过程中，或加水到消化管的过程中有液体流到消化炉的孔内时，要及时清理，以免该液体腐蚀了消化炉。