土壤全氮含量测定讲课教案
- 格式:doc
- 大小:37.50 KB
- 文档页数:5
将心注入卓越品质
土壤全氮含量测定
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
NKD3100凯氏定氮仪;XTG5200碳纤维消解仪;万分之一电子天平;
浓硫酸(98%);催化剂片(硫酸铜和硫酸钾);40%氢氧化钠;2%硼酸;0.1008盐酸标准滴定溶液;甲基红-溴甲酚绿混合指示剂;
1.2 方法
1.2.1原理:样品经消化后,在碱性溶液中加热蒸馏,使氨游离蒸出,被硼酸溶液吸收,然后用盐酸标准溶液滴定
并计算含量
1.2.2取样:用万分位分析天平称取研磨好的火麻粉0.1g于消化管中,每个消化管中再分别加入1片催化
剂片,8ml浓硫酸。
同时做空白。
1.2.3消解:曲线升温设置参数如下:
1.2.4蒸馏滴定:选择边蒸馏边滴定模式,加稀释水15ml,硼酸30ml,40%氢氧化钠40ml,蒸馏5min。
2结果讨论
样品中全氮的含量按下式计算:
(V2?V1)?c1?0.014X1??100 m样品
式中:X1- 样品中全氮的含量(以氮计),g/100g;
V2- 滴定样品消耗0.1mol/L盐酸标准滴定溶液的体积,mL;
V1- 空白试验消耗0.1mol/L盐酸标准滴定溶液的体积,mL;
C1- 盐酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;
0.014-1.00mL浓度是[c(HCL)=1.00mol/L]盐酸标准滴定溶液能滴定0.014g的N。
备注:标准要求同一样品两次平行测定值之差,不得超过0.3g/100g。
试验结果符合要求。
- 1 -。
土壤全氮的测定
土壤全氮的测定是指评估土壤中氮素的总量,包括有机氮和无机氮。
全氮含量是评价土壤肥力和指导合理施肥的重要指标。
常用的测定方法包括凯氏定氮法(Kjeldahl method)和杜马斯燃烧法(Dumas method)等。
以下是凯氏定氮法的基本步骤:
1. 样品准备:将风干的土壤样品研磨并通过一定孔径的筛网,以去除较大的颗粒和杂质。
2. 消煮:将准备好的土壤样品与适量的催化剂(如硫酸铜和硫酸锌的混合物)和浓硫酸混合,然后在高温下进行消煮。
消煮过程中,土壤中的有机氮会被转化为氨。
3. 蒸馏:消煮完成后,将溶液转移到蒸馏器中,加入适量的氢氧化钠溶液,通过蒸馏将氨从溶液中分离出来。
4. 吸收和滴定:蒸馏出的氨气通过硼酸溶液吸收,然后用标准的盐酸溶液进行滴定,以测定氨的量。
5. 计算和报告:根据滴定结果,计算出土壤样品中的全氮含量,通常以氮的百分比或毫克/千克(mg/kg)表示。
凯氏定氮法是一种准确且广泛使用的土壤全氮测定方法,但在操作过程中需要严格遵守实验室安全规程,以确保实验的准确性和人员的安全。
1。
土壤全氮测定方法
一、土壤样品采集与处理
在进行土壤全氮测定之前,需要采集具有代表性的土壤样品。
采集时要避免人为因素
对土壤的干扰,如踩踏、施肥等。
采集的土壤样品需要经过风干、磨碎、过筛等处理,以便后续的测定工作。
二、消煮
消煮是测定全氮的关键步骤,目的是将土壤中的所有含氮化合物转化为铵态氮或硝酸
态氮。
消煮过程中需要使用硫酸和过氧化氢,将土壤中的含氮化合物充分溶解出来。
消煮后的溶液中含有的氮元素可以用各种方法进行测定。
三、蒸馏
蒸馏是一种常用的测定全氮的方法。
在蒸馏过程中,将消煮液中的铵态氮转化为氨气,通过冷凝收集在硼酸溶液中,然后用标准酸溶液滴定,计算出土壤中的全氮含量。
四、滴定
滴定是一种常用的定量分析方法,通过滴加标准溶液与待测溶液发生化学反应,根据
消耗的标准溶液的体积和浓度计算出待测溶液的浓度。
在全氮测定中,滴定可以用来
测定消煮液中的硝酸态氮含量。
五、结果计算与表示
根据上述步骤中测定的各种数据,可以计算出土壤中的全氮含量。
具体计算方法为:
将消煮液中的铵态氮和硝酸态氮的含量相加,即可得出土壤中的全氮含量。
最终的结
果表示方法可以根据需要进行选择,例如mg/kg、g/kg等。
土壤全氮的测定(重铭酸钾-硫酸消化法)一、目的意义氮素是植物最重要的营养元素之一。
土壤中的氮素多以有机态存在于土壤腐殖质中,只有少量的无机态氮肥,以硝酸根、亚硝酸根和氨根离子的形式存在于土壤溶液中,或被土壤胶体吸附。
土壤全氮包括了有机和无机态氮的总含量。
测定土壤全氮含量不但可以作为施肥的参考,而且可以判断土壤肥力,据此拟定施肥措施。
二、方法原理土壤中含氮有机化合物在催化剂的参与下,与浓H2S04共煮消化分解,使其所含的氮转化为氨,并与硫酸结合成硫酸钱,再以蒸储、扩散或比色等方法测定氮量。
本实验采用重格酸钾一硫酸消化、蒸储测氮,主要反应式如下:NH2∙CH2C0NH-CH2C00H4+H2S04→2NH2-CH2C0NH+S02+(0)NH2-CH2C0NH+3H2S04→NH3+2C02t+3S02+4H202NH2-CH2C0NH+2K2Cr207+9H2S04→(NH4)2S04+2K2S04+2Cr2(S04)3+4C02+10H20(NH4)2S04+2Na0H-Na2S04+2H20+2NH3tNH3+H3B03-H3B03∙NH3H3B03∙NH3+HC1-H3B03+NH4C1三、测定步骤准确称取通过O.25mm孔筛的土样0.1~0.5g放入消化管中,有机质含量大于5%时应加1~2g焦硫酸钾,以提高硫酸的氧化能力。
加浓H2S045m1,摇匀,使样品充分湿润。
在消化管口加一小漏斗。
于消化炉上高温消煮15分钟左右(当大量冒白烟,摇动时瓶壁无黑色碳粒粘附即可)。
冷却后,用移液管加入5m1饱和重铭酸钾溶液,在消化炉上低温微沸5分钟(此时不能使硫酸发烟),加入重铝酸钾后,如瓶内液体呈绿色或消毒1~2分钟后变成绿色,应补加Ig 重铝酸钾继续消煮,若消煮5分钟以上才变绿色,又无发烟现象,则对结果无大影响。
否则应弃去重做。
冷却后,把消化管理内容物洗入蒸储室中,从加碱杯加入25m140%NaOH,通过蒸气,将盛有25m12%硼酸和1滴定氮混合指示剂的三角瓶承接于冷凝管下端(管口浸在三角瓶中的液面下,以免吸收不完全)。
土壤全氮、全磷、全钾的测定引言土壤中的氮、磷和钾是植物生长所必需的关键元素。
了解土壤中的全氮、全磷和全钾含量对于合理施肥和良好的农作物生产至关重要。
因此,准确测定土壤中的全氮、全磷和全钾含量具有重要的意义。
实验方法土壤样品的采集和处理1.选择需要采集土壤样品的位置,保证样品的代表性。
2.使用铁锹或其他合适的工具将土壤样品采集至一次性塑料袋中。
避免样品与外界空气接触过久。
3.将样品中的杂质(如植物残渣、石块等)去除,并将土壤样品充分混合。
土壤全氮测定1.取约10g干燥的土壤样品,称入50mL锥形瓶中。
2.加入5mL蒸馏水和10mL加热浓硫酸,将瓶口套上橡胶塞,摇匀。
3.将锥形瓶放入水浴中,加热30分钟。
4.冷却至室温,加入10mL蒸馏水。
5.取1mL上清液加入碱试剂测定管中,加入几滴银蛋白溶液。
6.在避光条件下,滴定硝酸试液到颜色显淡黄色为止,记录消耗的硝酸试液体积V(mL)。
7.计算土壤中的全氮含量(单位:g/kg):全氮含量= V × 0.01。
土壤全磷测定1.取约10g干燥的土壤样品,加入250mL锥形瓶中。
2.加入40mL氢氧化钠溶液和20mL氨水溶液,并将瓶口用橡胶塞封闭。
3.用移液管从培养皿中取4mL硝酸铵铊铵溶液,逐滴加入锥形瓶中,使反应液呈显色。
4.反应液显色后,加入4~5滴酞菁分子溶液,溶液呈淡红色。
5.用硝酸铵铊铵溶液继续滴定,直到淡红色变为蓝绿色。
6.记录所消耗的硝酸铵铊铵溶液体积V(mL)。
7.计算土壤中的全磷含量(单位:g/kg):全磷含量= V × 0.02。
土壤全钾测定1.取约10g干燥的土壤样品,加入250mL锥形瓶中。
2.加入20mL盐酸溶液,摇匀溶解。
3.加入100mL蒸馏水,摇匀。
4.加入5mL钼酸铵溶液和40mL高氯酸溶液,摇匀。
5.加热溶液,烧干,冷却后加入5mL蒸馏水,溶解溶液。
6.避光条件下,过滤溶液,取30mL滴定管中。
7.滴定至溶液呈现深紫色,记录所消耗的硫代硫酸盐溶液体积V(mL)。
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)。
包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,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,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化成铵态氮。
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 半微量滴定管,10mL。
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 硫酸标准溶液[c(1/2H2SO4)=0.01mol•L-1]或盐酸标准溶液[c(HCl)=0.01mol•L-1]:配制及标定参见附录1。
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(H3BO3)=20g•L-1]:称取硼酸20.00g溶于水中,稀释至1L。
混合指示剂:称取0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红于专用玻璃研钵中,加入少量95%乙醇,研磨至指示剂全部溶解后,加95%乙醇至100mL。
使用前,每升硼酸溶液中加5mL混合指示剂,并用稀酸或稀碱调节至红紫色(PH约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100g硫酸钾,10g硫酸铜(CuSO4•5H2O),1g硒粉于研钵中研细,必须充分混合均匀。
5.4.6 高锰酸钾溶液[ρ(KMnO4)=50g•L-1 ]:称取25g高锰酸钾溶于500mL水,贮瓶中。
5.4.7 硫酸溶液(1:1)。
土壤学实验讲义(修订版)吴彩霞王静李旭东兰州大学草地农业科技学院2012 年 10 月目录实验一、土壤分析样品采集与制备实验二、土壤全氮的测定—凯氏定氮法实验三、土壤速效钾的测定实验四、土壤有效磷的测定实验五、土壤有机质的测定实验六、土壤酸度的测定实验一土壤分析样品采集与制备一、实验目的和说明为开展土壤科学实验,合理用土和改土,除了野外调查和鉴定土壤基础性状外,还须进行必要的室内常规分析测定。
而要获得可靠的科学分析数据,必须从正确地进行土壤样品( 简称土样) 的采集和制备做起。
一般土样分析误差来自采样、分样和分析三个方面,而采样误差往往大于分析误差,如果采样缺乏代表性即使室内分析人员的测定技术如何熟练和任何高度精密的分析仪器,测定数据相当准确,也难于如实反映客观实际情况。
故土样采集和制备是一项十分细致而重要的工作。
二、实验方法步骤( 一 ) 土样采集分析某一土壤或土层,只能抽取其中有代表性的少部份土壤,这就是土样。
采样的基本要求是使土样具有代表性,即能代表所研究的土壤总体。
根据不同的研究目的,可有不同的采样方法。
1. 土壤剖面样品土壤剖面样品是为研究土壤的基本理化性质和发生分类。
应按土壤类型,选择有代表性的地点挖掘剖面,根据土壤发生层次由下而上的采集土样,一般在各层的典型部位采集厚约l0厘米的土壤,但耕作层必须要全层柱状连续采样,每层采一公斤;放入干净的布袋或塑料袋内,袋内外均应附有标签,标签上注明采样地点、剖面号码、土层和深度。
图 1土壤剖面坑示意图2.土壤混合样品混合土样多用于耕层土壤的化学分析,一般根据不同的土壤类型和土壤肥力状况,按地块分别采集混合土样。
一般要求是:(1)采样点应避免田边、路旁、沟侧、粪底盘以及一些特殊的地形部位。
(2)采样面积一般在 20—50 亩的地块采集一个混合样可根据实际情况酌情增加样品数。
(3)采样深度依不同分析要求而定,一般土壤表层取0-10cm,取样点不少于 5 点。
一般土壤全氮含量一、引言土壤是地球上最重要的自然资源之一,它对生态系统的功能和可持续发展起着至关重要的作用。
土壤中的营养元素是维持植物生长和生态系统稳定的基础,其中氮素是植物生长必需的主要元素之一。
了解土壤中的全氮含量对于合理施肥、提高农作物产量和保护环境具有重要意义。
二、土壤中的氮素循环氮是生物体构成蛋白质和核酸的重要元素,同时也是植物生长的限制性营养元素之一。
土壤中的氮素主要来自于大气中的氮气固定和有机物的分解。
大气中的氮气通过闪电和细菌固定作用转化为氨氮,并进一步转化为硝酸盐形式,被植物吸收利用。
土壤中有机物的分解也会释放出氨氮和硝酸盐氮,供植物吸收利用。
同时,土壤中的氮素也可能通过硝化作用转化为氮气,返回大气中。
三、土壤全氮含量的测定方法为了了解土壤中的全氮含量,科学家们发展了多种测定土壤全氮的方法。
常用的方法包括干燥熔融法、气体抽提法、碱解法、硫酸铵氮测定法等。
这些方法各有优缺点,选择合适的方法取决于实际需求和实验条件。
其中,硫酸铵氮测定法被广泛应用于土壤全氮的测定,它简单、快速、准确,并且能够同时测定土壤中的铵态氮和硝态氮。
四、土壤全氮含量的影响因素土壤全氮含量受多种因素的影响,包括土壤类型、气候条件、土地利用方式、施肥措施等。
不同土壤类型的全氮含量差异较大,例如沙质土壤的全氮含量较低,而黑土的全氮含量较高。
气候条件也会对土壤全氮含量产生影响,湿润地区的土壤全氮含量通常较高。
土地利用方式和施肥措施也会改变土壤中的全氮含量,过度施肥可能导致土壤中的氮素积累过高,对环境造成负面影响。
五、土壤全氮含量的意义土壤全氮含量的高低对于农作物的生长发育和产量具有重要影响。
土壤中的氮素是植物生长的限制性营养元素之一,适量的氮素供应可以促进植物的生长和发育,提高农作物的产量和品质。
然而,过高或过低的土壤全氮含量都会对农作物产生负面影响。
过高的氮素含量可能导致农作物生长过旺,增加病虫害发生的风险;而过低的氮素含量则会限制农作物的生长,降低产量。
实验七土壤全氮含量的测定(5课时)
实验目的1、熟悉开氏法测定全氮的两大步骤
2、掌握开氏法测定土壤全氮的原理。
3、熟悉开氏反应及其特点。
4、掌握蒸馏法测定氨的原理及条件。
技能培养凯氏定氮仪的使用
实验原理
土壤中的含氮有机化合物,用浓硫酸和少量混合催化剂在高温下分解,使其中所含的氮转化为氨,并与硫酸结合为硫酸铵,然后加浓碱,使氨蒸馏出来,吸收在硼酸溶液中,最后用甲基红-溴甲酚绿为指示剂,用标准酸滴定被硼酸吸收的氨至粉红色为终点。
化学反应式如下:
2K2Cr2O7+8H2SO4+3C————→2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O
[NH2—CH2—COOH]+4H2SO4+K2Cr2O7→Cr2(SO4)3+2CO2+5H2O+NH3+2CO2
2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4
(NH4)2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O+2NH3↑
H3BO3+3NH3→(NH3)3BO3
2(NH4)3BO3+3H2SO4→3(NH4)2SO4+2H2SO3。
4.1.2.2 土壤全氮测定—半微量开氏法4.1.2.2.1 方法原理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,转化为氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化成铵态氮氨与硫酸结合成硫酸铵。
碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以标准酸溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括全部硝态氮)包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮。
在高温下硫酸是一种强氧化剂,能氧化有机化合物中的碳,生成CO2,从而分解有机质。
2H2SO4+C→H2O+2SO2↑+CO2↑高温样品中的含氮有机化合物,如蛋白质在浓H2SO4的作用下,水解成为氨基酸,氨基酸又在H2SO4的脱氨作用下,还原成氨,氨与硫酸结合成为硫酸铵留在溶液中。
Se的催化过程如下:2H2SO4+Se→H2SeO3+2SO2↑+H2O(亚硒酸)2SeO3→SeO2+H2OSeO2+C→Se+CO2由于Se的催化效能高,一般常量法Se粉用量不超过0.1-0.2g,如用量过多则将引起氮的损失。
(NH4) 2SO4 + H2SeO3→(NH4) 2SeO3 + H2SO43(NH4) 2SeO3→2NH3 + 3Se + 9H2O + 2N2↑以Se作催化剂的消煮液,也不能用于氮磷联合测定。
硒是一种有毒元素,在消化过程中,放出H2Se,H2Se的毒性较H2S更大,易引起人中毒,所以实验室要有良好的通风设备,方可使用这种催化剂。
当土壤中有机质分解完毕,碳质被氧化后,消煮液则呈现清澈的蓝绿色即“清亮”,因此硫酸铜不仅起催化作用,也起指示作用。
同时应该注意开氏法刚刚清亮并不表示所有的氮均已转化为铵,有机杂环态氮还未完全转化为铵态氮,因此消煮液清亮后仍需消煮一段时间,这个过程叫“后煮”。
消化液中硫酸铵加碱蒸馏,使氨逸出,以硼酸吸收之,然后用标准酸液滴定之。
蒸馏过程的反应:(NH4) 2SO4+ 2NaOH→Na2SO4 + 2NH3 +2H2ONH3 +H2O→NH4OHNH4OH+H3BO3→NH4·H2BO3+H2O滴定过程的反应:2NH4·H2BO3+H2SO4→(NH4) 2SO4+2H3BO34.1.2.2.2 主要仪器消煮炉;半微量定氮蒸馏装置(图4-2);半微量滴定 1.蒸馏瓶 2.冷凝器 3.承受瓶 4.分水筒5.蒸汽发生器6.加碱小漏斗7、8、9.螺旋夹子10.开关4.1.2.2.3 试剂(1)硫酸:ρ=1.84g·mL-1,化学纯;(2)10 mol·L-1NaOH溶液:称取工业用固体NaOH 420g,于硬质玻璃烧杯中,加蒸馏水400mL溶解,不断搅拌,以防止烧杯底角固结,冷却后倒入塑料试剂瓶,加塞,防止吸收空气中的CO2,放置几天待Na2CO3沉降后,将清液虹吸入盛有约160mL无CO2的水中,并以去CO2的蒸馏水定容1L加盖橡皮塞。
测定土壤全氮含量的方法标题:测定土壤全氮含量的方法简介:土壤全氮含量是评估土壤养分状况和可持续性农业生产的重要指标之一。
准确测定土壤全氮含量对于农业管理和环境保护至关重要。
本文将探讨几种常用的测定土壤全氮含量的方法,并提供对这些方法的观点和理解。
第一部分:土壤全氮含量的重要性(约500字)- 介绍土壤全氮含量对农业生产和环境可持续发展的影响。
- 引用相关研究和实例来支持土壤全氮含量的重要性。
- 总结土壤全氮含量在养分管理中的作用。
第二部分:测定土壤全氮含量的方法(约1500字)2.1 原子吸收光谱法(AAS)- 介绍AAS的原理和基本步骤。
- 解释如何制备土壤样品和仪器操作的要点。
- 讨论AAS的优点和局限性。
- 个人观点和理解:提供对AAS在测定土壤全氮含量方面的观点和经验。
2.2 电导率法- 阐述电导率法的工作原理和使用方法。
- 讨论电导率法在测定土壤全氮含量时的优势和限制。
- 个人观点和理解:分享对电导率法的看法,包括其可行性、有效性和适用性。
2.3 凝胶扫描电镜法(SEM)- 介绍凝胶扫描电镜法的基本原理。
- 解释如何准备土壤样品并进行扫描电镜观察。
- 讨论凝胶扫描电镜法在测定土壤全氮含量方面的优点和限制。
- 个人观点和理解:提供对凝胶扫描电镜法在测定土壤全氮含量中的评估和看法。
2.4 有机元素分析仪法- 介绍有机元素分析仪法的原理和应用。
- 解释如何准备土壤样品和操作分析仪器。
- 讨论有机元素分析仪法在测定土壤全氮含量时的优势和局限性。
- 个人观点和理解:分享对有机元素分析仪法的看法,包括其准确性、可靠性和实用性。
第三部分:总结和回顾(约1000字)- 对本文介绍的测定土壤全氮含量的方法进行总结和回顾,强调各种方法的优劣势和适用性。
- 探讨不同方法的选择因素,如采样类型、预期结果的准确性和可行性。
- 强调清楚了解土壤全氮含量测量方法的重要性,以便正确评估土壤的养分供应和农业可持续发展。
土壤全氮含量测定讲课教案预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制土壤全氮含量测定土壤全氮含量测定一、方法原理土壤样品用浓H2S04—催化剂加热消煮,使各种形态的氮都转化为NH4+—N,然后加碱蒸馏,用硼酸吸收NH3,用标准酸滴定,计算样品含N量。
主要反应:含N化合物+H2S04———(NH4)2S04+CO2+SO2+ H20(NH4)2S04+2NaOH——2NH3+ Na2S04+2H20NH3+H3B03———————NH4·H2B032NH4·H2B03+H2S04一(NH4)2S04+2H3B03二、试剂1,混合催化剂:1g硒(Se)粉,10gCuS04.5H20,100gK2S04磨细混匀。
2.浓H2S04。
3.40%NaOH:400gNaOH,加水至1000ml。
4.硼酸吸收液(2%):60g硼酸(H3B03)溶于2500ml水,加60ml混合指示剂,用0.1molNaOH调节pH为4.5~5.0(紫红色),然后加水至3000ml。
5.混合指示剂:0.099g溴甲酚绿和0.066g甲基红,溶于100ml 乙醇。
6.0.01~0.02MOL.L-1标准酸(1/2H2SO4):3ml浓H2S04加入10000ml水中,混匀。
标定:准确称取硼砂(Na2B204)1.9068g,溶解定容为100ml,此为硼砂溶液。
取此液10ml,放人三角瓶中,加甲基红指示剂2滴,用所配标准酸滴定由黄色至红色止,计算酸浓度。
三、仪器。
开氏瓶、电炉、定N蒸馏器、滴定管(半微量)。
四、操作步骤1.称土样(100目)0.5~1g,放入开氏瓶底。
加入混合催化剂2g,加几滴水湿润,再加入浓H2S045ml,摇匀。
2,在通风柜内加热消煮,至淡兰色(无黑色)后再消煮0.5~1小时。
取下冷却后,加水约50ml。
3.取20ml硼酸吸收液(2%H3B03)放人250ml三角瓶中,三角瓶置于定N蒸馏器冷凝管下,管口浸入吸收液中。
《土壤全氮的测定》课程-微教材土壤全氮的测定半微量开氏法1.1方法提要土样在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮,各种含氮有机化合物转化为铵态氮,碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以酸标准溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括硝态氮)。
包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,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,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化为铵态氮。
1.2应用范围本方法适用于测定各类型土壤的全氮含量。
1.3主要仪器设备①硬质开氏烧瓶:50ml,100ml;②半微量定氮蒸馏器;③半微量滴定管:10ml, 25ml;④电炉:300W变温电炉;⑤玛瑙研钵。
1.4试剂⑴硫酸:化学纯,密度1.84 ;⑵2%(m/V)硼酸溶液:称取硼酸20.00g溶于水中,稀释至1L;⑶10mol L -1氢氧化钠溶液:称取400g (工业用或化学纯)氢氧化钠溶于水中,稀释至1L;⑷O.OImol L -1盐酸标准溶液(或O.OImol L -1硫酸标准溶液):O.OImolL-1盐酸标准溶液:配制及标定方法配制量取9ml盐酸,注入1L水中,此盐酸的标准溶液浓度为O.lmolL-1,并对此标准溶液进行标定.将已标定的O.lmolL-1的盐酸标准溶液,用水稀释10倍, 即为0.01molL-1的标准溶液.即准确吸取0.1molL-1盐酸标准溶液10ml到100ml 容量瓶中,用水定容.必要时可对稀释后的盐酸标准溶液进行重新标定.标定称取0.2g(精确至0.0001g)于270〜300C灼烧至恒重的基准无水碳酸钠,溶于50ml水中,加10滴溴甲酚绿一甲基红混合指示剂,用0.1molL-1盐酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色,煮沸2min,冷却后继续滴定直至溶液呈暗红色。
同时做空白试验。
盐酸标准溶液准确浓度按下式计算:C =m / [(V 1-V2)*0.05299]式中:c —盐酸标准溶液浓度,molL-1;m —称取无水碳酸钠的质量,g;V 1—盐酸溶液用量,ml ;V 2—空白试验盐酸溶液用量,ml;0.05299 —1/2Na2CO3勺毫摩尔质量,g。
一、课程背景土壤是植物生长的基础,植物的生长又与土壤养分含量密切相关。
因此,研究土壤养分含量对于了解土壤的特性,改善和管理土壤,提高植物的生产能力具有重要的意义。
测定土壤的养分含量是研究土壤、植物生长和管理土壤的重要工作。
为此,本教案主要介绍土壤养分含量的测定方法。
二、教学目标1.了解土壤中各种元素的含量及其对植物生长的作用;2.掌握土壤养分含量的测试方法和步骤;3.学习如何对测量数据进行分析和总结,得出结论。
三、教学重点和难点1.了解土壤的组成及其养分含量;2.掌握土壤中养分的测定方法和对土壤的解读;3.对测量数据进行分析和总结,得出结论。
四、教学方法和手段通过现场观察、讲解和示范的方式深入浅出地教授学生如何进行土壤养分含量的测试方法。
五、教学步骤1.介绍土壤的组成及其养分含量(1)概述土壤的组成和成分。
(2)讲解土壤养分的种类和含量,如硝态氮、铵态氮、磷、钾、微量元素等。
(3)强调土壤养分的重要性及影响因素。
2.说明土壤养分含量的测定方法和步骤(1)详细介绍土壤养分含量的测试方法和提供测试仪器,有选择地介绍不同的测试工具和方法,如土壤样品处理过程、化学测定法、物理测定法等。
(2)指导学生进行样品的收集、处理和分析等基本操作步骤,并在过程中讲解相关的注意事项和操作要领。
(3)指导学生进行数据分析和总结,得出结论;讲解如何通过数据对土壤质量的优化进行管理。
3.《测定土壤养分含量技术操作规程》的讲解(1)详细介绍进行土壤养分含量测试的技术操作步骤和注意事项,如土壤样品的采集、处理和测试等过程。
(2)强调测试数据的准确性和重要性,让同学们了解到对数据的准确性和重复性要求非常高,并着重讲解了误差的来源和去除方法。
六、实验设计1.使用5个不同地点采集的土壤样品进行测定。
每个样品采集3个不同位置,并将结果分别标记。
2.对于每个样品,测定六种不同元素的含量,包括硝态氮、铵态氮、磷、钾、铁和锰。
3.在采集完土壤样品后,按照规定程序将样品加入测定仪器中,根据不同元素的测定方法进行测量,记录测试值,三次重复测定,取平均值。
一、土壤全氮的测定—凯氏定氮法一、目的1、掌握土壤中全氮含量测定的方法。
2、了解测定土壤全氮的原理二、原理土壤中的氮大部分以有机态(蛋白质、氨基酸、腐殖质、酰胺等)存在,无机态(NH4+、NO3-、NO2-)含量极少,全氮量的多少决定于土壤腐殖质的含量。
土壤中含氮有机化合物在还原性催化剂的作用下,用浓硫酸消化分解,使其中所含的氮转化为氨,并与硫酸结合为硫酸铵。
给消化液加入过量的氢氧化钠溶液,使铵盐分解蒸馏出氨,吸收在硼酸溶液中,最后以甲基红- 溴甲酚绿为指示剂,用标准盐酸滴定至粉红色为终点,根据标准盐酸的用量,求出分析样品中的含氮全量。
三、试剂:1、混合催化剂:称取硫酸钾100g、五水硫酸铜10g、硒粉1g。
均匀混合后研细。
贮于瓶中。
2、比重1.84浓硫酸。
3、40%K氧化钠:称400g氢氧化钠于烧杯中,加蒸馏水600ml,搅拌使之全部溶解。
4、2%硼酸溶液:称20g硼酸溶于1000ml水中,再加入2.5ml混合指示剂。
(按体积比100:0.25加入混合指示剂)5、混合指示剂:称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%勺乙醇中, 用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色,此溶液pH应为4.5。
& 0.01的盐酸标准溶液:取比重1.19的浓盐酸0.84ml,用蒸馏水稀释至1000ml,用基准物质标定之。
四、操作步骤1、消煮:在分析天平上准确称取通过60号筛的风干土0.5000g左右,移入干燥的凯氏瓶中,加入1.5g的还原性混合催化剂。
用注射器加入4ml浓硫酸,放到通风柜内的消煮器上消煮1.5h左右。
直至内容物呈清彻的淡蓝色为止。
2、蒸馏:消煮完毕后冷却。
将三角瓶置于冷凝管的承接管下,管口淹没在硼酸溶液中(三角瓶用2%的硼酸20ml作吸收剂),然后打开冷凝器中的水流,进行蒸馏。
在整个蒸馏过程中注意冷凝管中水不要中断,当接受液变蓝后蒸馏5min,将冷凝管下端离开硼酸液面,再用蒸馏水冲净管外。
十、全氮10.1编制依据本方法依据《土壤检测第24部分:土壤全氮的测定自动定氮仪法》(NY/T 1121.24-2012)编制。
10.2适用范围本方法采用了自动定氮仪测定土壤全氮的方法。
本方法适用于土壤全氮含量的测定。
10.3方法原理用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮,经过高温分解反应,将各种含氮化合物转化为铵态氮,碱化后蒸馏出来的氨用硼酸溶液吸收,用硫酸(或盐酸)标准溶液滴定,求出土壤全氮含量。
自动定氮仪将蒸馏、滴定、结果显示或计算等功能合为一体自动完成。
10.4试剂和材料本试验方法所用试剂和水,除特殊注明外,均指分析纯试剂和GB/T 6682中规定的三级水。
所述溶液如未指明溶剂,均系水溶液。
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。
(1)浓硫酸[ρ(H2SO4)=1.84g/mL]。
(2)辛醇。
(3)硫酸溶液(l+1)。
(4)氢氧化钠溶液[c(NaOH)=10 mol/L]。
(5)氢氧化钠溶液[c(NaOH)=0.1 mol/L]。
(6)甲基红-溴甲酚绿混合指示剂:将0.5 g溴甲酚绿和0.1 g甲基红置于玛瑙研钵中,加少量乙醇(体积分数为95%)研磨至指示剂全部溶解后,用乙醇(体积分数为95%)定容至100 mL。
(7)硼酸吸收溶液[ρ(H3BO3)=10 g/L]:10 g硼酸溶于950 mL约60 ℃的水中,冷却至室温后,每升硼酸溶液中加入甲基红-溴甲酚绿混合指示剂[10.4(6)]5 mL,并用氢氧化钠溶液[10.4(5)]调节至红紫色(pH约4.5),定容至1 L。
此液放置时间不宜过长,如使用过程中pH有变化,需随时用稀酸或稀碱调节。
(8)硫酸或盐酸标准滴定溶液[c(l/2 H2SO4)=0.02 mol/L或c(HCl)=0.02 mol/L]。
或购买市售有证标准溶液。
《农化分析技术》理论(实验)教学授课教案授课人:雷恩春工程(系)2006年级农产品质量检测专业工程4班200 年月星期教学类型:理论教学,2学时单元名称:第三章土壤氮、磷、钾测定课时名称:第一节土壤中氮的测定教学目的:通过本次课的学习,目的是使学生掌握土壤中氮的测定方法。
知识能力培养的要点:1、一般掌握土壤中氮素的形态。
2、重点掌握土壤中全氮的测定。
3、难点土壤全氮测定--半微量开氏法。
教学方法与教具:课堂讲授、学生互动、多媒体理论教学、白板第三章土壤氮、磷、钾测定第一节土壤中氮的测定复习提问上课内容……………………………………………………5分钟一、概述………………………………………………………………15分钟(一)土壤中氮素的形态(二)土壤中氮的含量及其影响因素(三)土壤氮的主要分析项目:土壤全氮量和有效氮量二、土壤全氮量测定…………………………………………………25分钟(一)方法概述(1)干烧法:又称为杜氏法(2)湿烧法:即常用的开氏法1、方法原理2、特点:(1)更有效的加速剂缩短消化时间(2)改进了氨的蒸馏和测定方法,以提高测定效率。
3、土壤全氮测定中的应用(1)蒸馏滴定法(2)扩散法(3)比色法(二)土壤全氮测定--半微量开氏法1、方法原理2、仪器、试剂:3、测定步骤(1)称取风干土样(通过孔径0.149mm筛)1.0000g[含氮约1mg],同时测定土样水分含量。
(2)土样消煮(3)氨的蒸馏(4)滴定4、结果计算三、土壤有效氮测定(一)土壤水解氮测定--碱解扩散法……………………………15分钟1、方法原理2、仪器、试剂3、操作步骤4、结果计算(二)旱地硝态氮的测定--酚二磺酸比色法……………………15分钟1、方法原理2、主要仪器、试剂3、操作步骤(1)浸提(2)测定(3)NO3--N工作曲线绘制4、结果计算(三)水田铵态氮的测定--蒸馏滴定法…………………………10分钟1、方法原理2、仪器、试剂3、操作步骤4、结果计算课堂讨论、思考题:…………………5分钟试述测定土壤中全氮的方法。
土壤全氮含量测定土壤全氮含量测定一、方法原理土壤样品用浓H2S04—催化剂加热消煮,使各种形态的氮都转化为NH4+—N,然后加碱蒸馏 ,用硼酸吸收NH3,用标准酸滴定,计算样品含N量。
主要反应:含N化合物+H2S04———(NH4)2S04+CO2+SO2+ H20(NH4)2S04+2NaOH——2NH3+ Na2S04+2H20NH3+H3B03———————NH4·H2B032NH4·H2B03+H2S04一(NH4)2S04+2H3B03二、试剂1,混合催化剂:1g硒(Se)粉,10gCuS04.5H20,100gK2S04磨细混匀。
2.浓H2S04。
3.40%NaOH:400gNaOH,加水至1000ml。
4.硼酸吸收液(2%):60g硼酸(H3B03)溶于2500ml水,加60ml混合指示剂,用0.1molNaOH调节pH为4.5~5.0(紫红色),然后加水至3000ml。
5.混合指示剂:0.099g溴甲酚绿和0.066g甲基红,溶于100ml乙醇。
6.0.01~0.02MOL.L-1标准酸(1/2H2SO4):3ml浓H2S04加入10000ml水中,混匀。
标定:准确称取硼砂(Na2B204)1.9068g,溶解定容为100ml,此为硼砂溶液。
取此液10ml,放人三角瓶中,加甲基红指示剂2滴,用所配标准酸滴定由黄色至红色止,计算酸浓度。
三、仪器。
开氏瓶、电炉、定N蒸馏器、滴定管(半微量)。
四、操作步骤1.称土样(100目)0.5~1g,放入开氏瓶底。
加入混合催化剂2g,加几滴水湿润,再加入浓H2S045ml,摇匀。
2,在通风柜内加热消煮,至淡兰色(无黑色)后再消煮0.5~1小时。
取下冷却后,加水约50ml。
3.取20ml硼酸吸收液(2%H3B03)放人250ml三角瓶中,三角瓶置于定N蒸馏器冷凝管下,管口浸入吸收液中。
4.开氏瓶(内有消煮液)接在定N蒸馏器上,由小漏斗加人20~25ml 40%浓度的NaOH溶液,夹紧不使漏气。
5.通水冷凝,通蒸气蒸馏15分钟左右。
在临近结束前,使冷凝管口离开吸收液,再蒸馏2分钟,并用纳氏试剂或pH试纸检查是否蒸馏完全。
如已蒸馏完毕,用少量水冲洗冷凝管下口,然后取出三角瓶。
6.用0.01 MOL.L-1标准酸溶液滴定,由兰绿色滴暮紫红色为终点。
五、计算土壤全N(g.Kg-1)=[(V-V0)*C*14*10-3*103]/W式中:C:标准酸浓度(MOL.L-1)。
V、Vo:分别为滴定样品和空白所用标准酸体积(ml)14:N的摩尔质量(g/mol)W:土样重(g)中性和石灰性土壤速效磷的测定——0.05 mol·L-1NaHCO3法中性和石灰性土壤速效磷的测定——0.05 mol·L-1NaHCO3法5.3.3.1方法原理石灰性土壤由于大量游离碳酸钙存在,不能用酸溶液来提有效磷。
一般用碳酸盐的碱溶液。
由于碳酸根的同离子效应,碳酸盐的碱溶液降低碳酸钙的溶解度,也就降低了溶液中钙的浓度,这样就有利于磷酸钙盐的提取。
同时由于碳酸盐的碱溶液,也降低了铝和铁离子的活性,有利于磷酸铝和磷酸铁的提取。
此外,碳酸氢钠碱溶液中存在着OH-、HCO3-、CO32-等阴离子,有利于吸附态磷的置换,因此NaHCO3不仅适用于石灰性土壤,也适应于中性和酸性土壤中速效磷的提取。
待测液中的磷用钼锑抗试剂显色,进行比色测定。
5.3.3.2主要仪器往复振荡机、分光光度计或比色计。
5.3.3.3试剂(1)0.05 mol·L-1NaHCO3浸提液溶解NaH CO342.0g于800mL水中,以0.5 mol·L-1NaOH溶液调节浸提液的pH至8.5。
此溶液曝于空气中可因失去CO2而使pH增高,可于液面加一层矿物油保存之。
此溶液贮存于塑料瓶中比在玻璃中容易保存,若贮存超过1个月,应检查pH是否改变。
(2)无磷活性炭。
活性炭常含有磷,应做空白试验,检验有无磷存在。
如含磷较多,须先用2mol·L-1HCl浸泡过夜,用蒸馏水冲冼多次后,再用0.05 mol·L-1NaHCO3浸泡过夜,在平瓷漏斗上抽气过滤,每次用少量蒸馏水淋洗多次,并检查到无磷为止。
如含磷较少,则直接用NaHCO3处理即可。
其他钼锑抗试剂、磷标准溶液同5.2.2.3试剂中(6)、(7)。
5.3.3.4操作步骤称取通过20目筛子的风干土样2.5g(精确到0.001g)于150mL三角瓶(或大试管)中,加入0.05 mol·L-1NaHCO3溶液50mL,再加一勺无磷活性炭(注1),塞紧瓶塞,在振荡机上振荡30min(注2),立即用无磷滤纸过滤,滤液承接于100mL三角瓶中,吸取滤液10mL(含磷量高时吸取2.5~5.0mL,同时应补加0.05 mol·L-1NaHCO3溶液至10mL)于150mL三角瓶中(注3),再用滴定管准确加入蒸馏水35mL,然后移液管加入钼锑抗试剂5mL(注4),摇匀,放置30min 后,用880nm或700nm波长进行比色。
以空白液的吸收值为0,读出待测液的吸收值(A)。
标准曲线绘制:分别准确吸取5µg·mL-1磷标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于150mL三角瓶中,再加入0.05 mol·L-1NaHCO310mL,准确加水使各瓶的总体积达到45mL,摇匀;最后加入钼锑抗试剂5mL,混匀显色。
同待测液一样进行比色,绘制标准曲线。
最后溶液中磷的浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5µg·mL-1P。
5.3.3.5结果计算5.3.4.2试剂(1)0.5mol·L-1盐酸溶液。
20.2mL浓盐酸用蒸馏水稀释至500mL。
(2)1mol·L-1氟化铵溶液。
溶解NH4F37g于水中,稀释至1L,贮存在塑料瓶中。
(3)浸提液。
分别吸取1.0mol·L-1NH4F溶液15mL和0.5mol·L-1盐酸溶液25mL,加入到460mL蒸馏水中,此即0.03mol·L-1NH4F—0.025mol·L-1HCl溶液。
(4)钼酸铵试剂。
溶解钼酸铵(NH4)6MoO24·4H2O15g于350mL蒸馏水中,徐徐加入10mol·L-1HCl350mL,并搅动,冷却后,加水稀释至1L,贮于棕色瓶中。
(5)25g·L-1氯化亚锡甘油溶液。
溶解SnCl2·2H2O 2.5g于10mL浓盐酸中,待SnCl2全部溶解溶液透明后,再加化学纯甘油90mL,混匀,贮存于棕色瓶中(注1)。
(6)50µg·mL-1磷(P)标准溶液参照土壤全磷测定方法一。
吸取50µg·mL-1磷溶液50mL于250mL容量瓶中,加水稀释定容,即得10g·mL-1磷(P)标准溶液。
5.3.4.3操作步骤称1.000g土样,放入20mL度管中,从滴定管中加入浸提液7mL。
试管加塞后,摇动1min,用无磷干滤纸过滤。
如果滤液不清,可将滤液倒回滤纸上再过滤,吸取滤液2mL(注2),加蒸馏水6mL和钼酸铵试剂2mL,混匀后,加氯化亚锡甘油溶液1滴,再混匀。
在5~15min内(注3),在分光光度计上用700nm波长进行比色(注4)。
标准曲线的绘制:分别准确吸取10g·mL-1磷(P)标准溶液2.5、5.0、10.0、15.0、20.0和25.0mL,放入50mL容量瓶中,加水至刻度,配成0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0µg·mL-1磷(P)系列标准溶液。
分别吸取系列标准溶液各2mL,加水6mL和钼试剂2mL,再加1滴氯化亚锡甘油溶液进行显色,绘制标准曲线。
表5-4 磷的系列标准溶液(NH4F—HCl法)*包括2mL提取液。
5.3.4.5结果计算土壤速效磷(P)含量(mg·kg-1)=式中:ρ——从标准曲线上查得磷的质量浓度(µg·mL-1);m——风干土质量(g);10——显色时定容体积(mL);7 ——浸提剂的体积(mL);2 ——吸取滤液的体积(mL);103——将µg换算成的mg;1000——换算成每kg含磷量。
土壤中速效钾的测定1、称取77.08g乙酸铵溶于1L水中,此溶液浓度为1mol/L的乙酸铵溶液。
2、称取经110℃烘2h的氯化钾0.1907g,用水溶解后定容至1L,贮于塑料瓶中。
此溶液为钾标准溶液。
3、称取通过2mm孔径筛的风干土样 5.00g于200ml塑料瓶中,加入浓度为1mol/L 的乙酸铵溶液50ml,盖紧瓶盖,摇匀,放入振荡器上固定,在室温25℃下用180转/min的频率振荡30min,干过滤,滤于100ml塑料瓶中待测。
4、分别吸取钾标准溶液0、3、6、9、12、15ml于50ml容量瓶中,用乙酸铵溶液定容,即为0、6、12、18、24、30微克/毫升的钾标准溶液。
在火焰光度计上测标准溶液的曲线,然后测样品待测液的浓度,并记录数据。
5、样品前处理时做两个空白试验。
6、把浓度数据代入公式,计算出土壤速效钾的含量(mg/kg)。
计算结果保留整数。