植株全氮、全磷、全钾的测定
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植株全氮、全磷、全钾的测定
一、待测液的制备(H2SO4—H2O2消煮法)
二、植株全氮的测定(H2SO4—H2O2消煮,蒸馏法)
三、植株全磷的测定(H2SO4—H2O2消煮,钒钼黄比色法)
四、植株全钾的测定(H2SO4—H2O2消煮,火焰光度法
一、待测液的制备(H2SO4—H2O2消煮法)
1 H2SO4—H2O2消煮原理
植物样品在浓H2SO4溶液中,经过脱水、碳化、氧化等一系列的作用后,易分解的有机物则分解,然后再加入H2O2,H2O2在热的浓H2SO4溶液中会分解出新生态氧,具有强烈的氧化作用,可继续分解没被H2SO4破坏的有机物,使有机态氮全部转化为无机铵盐。同时,样品中的有机磷也转化为无机磷酸盐,故可用同一消煮液分别测定N、P、K(植株中K以离子态存在)。
2 主要仪器:
万分之一电子天平、0.5 mm筛、三角瓶(50ml)或消煮管、移液管(5、10ml)+吸耳球、弯颈小漏斗、消煮炉、吸管、漏斗、无磷钾滤纸、容量瓶(100ml)
2 试剂:
浓硫酸(GB T625):化学纯、比重1.84
30%H2O2(GB 6684):阴凉处存放
3 操作步骤
称取烘干、磨细的植物样品(过0.5 mm筛)0.19g,置于50ml三角瓶(或消煮管)底部(勿将样品粘附在瓶颈上),加浓硫酸5mL,摇匀(最好放置过夜),瓶口盖一弯颈小漏斗,在电炉上先缓缓加热,待浓硫酸分解冒大量白烟时再升高温度(在消煮炉上先250℃消煮—温度稳定后计时,时间约30min,待浓硫酸分解冒大量白烟时再升高温度至400℃)。消煮至溶液呈均匀的棕黑色时,取下三角瓶,稍冷后提起弯颈漏斗,滴加30%H2O210滴,并不断摇动三角瓶。再加热(微沸)约7-10 min,取下,稍冷后重复滴加30%H2O25~10滴,再消煮。如此反复进行3-5次,每次添加的H2O2应逐次减少,消煮至溶液呈无色或清亮后,再加热5-10min(以赶尽剩余的H2O2),取下三角瓶冷却,用少量水冲洗漏斗,洗液流入三角瓶中。将消煮液无损地洗入100 ml容量瓶中,用水定容,摇匀。过滤或放置澄清后供氮、磷、钾测定。
二、植株全氮的测定(H2SO4—H2O2消煮,蒸馏法)
1、方法原理
蒸馏过程的反应:
(NH4)2SO4 + NaOH → Na2SO + 2NH3 + 2H2O
NH3 + H2O → NH4OH
NH4OH + H3BO3→ NH4·H2BO3 + H2O
滴定过程的反应:
NH4·H2BO3 + H2SO4→(NH4)2SO4 + 2H3BO3
2、主要仪器、试剂
(1)主要仪器:万分之一电子天平、移液枪(2ml)、移液管(5、10ml)、三角瓶(50、150ml)、容量瓶(100、1000ml)、量筒、研钵、酸式滴定管、pH仪、定氮仪
(2)需用的试剂:
40%NaOH溶液(10mol/L氢氧化钠溶液):称取40g氢氧化钠(GB 629分析纯)溶于100ml水中
硫酸(GB 625—77):分析纯,0.005mol/L硫酸(将0.01mol/L硫酸标准溶液用水稀释一倍)或0.01mol/L盐酸标准溶液
0.02mol/L硫酸标准溶液:量取浓硫酸(C.R)2.83ml,加蒸馏水稀释至5000ml,此为0.02mol/L的(1/2H2SO4)标准溶液,然后用标准碱或硼砂标定之,将0.02mol/L的(1/2H2SO4)标准溶液用水稀释4倍。
硼酸—指示剂溶液:
硼酸-指示剂混合液:每升A溶液中加20ml B混合指示剂,并用稀碱调节至红紫色(pH值约4.5)。此液放置时间不宜过长,如在使用过程中pH值有变化,需随时用稀酸或稀碱调节之。
A 2%硼酸溶液:20g硼酸(G
B 628-78分析纯)溶于1L约60℃去离子水中。
B 甲基红-溴甲酚绿混合指示剂:0.5g溴甲酚绿(HG 3-1220-79)和0.1g甲基红(HG 3-958 -76)于研钵中,加入少量95%乙醇,研磨至指示剂全部溶解后,加95%乙醇至 100ml。
pH4.5的水
3、测定步骤
在150ml三角瓶中,加入2%硼酸-指示剂混合液5ml,放在定氮仪冷凝管末端,管口置于硼酸液面以上3~4cm处。之后吸取待测液10.00 mL(含NH4+-N约1mg)置于蒸馏器的定氮内室中,于定氮仪相应位置上,盖上具塞并密封使之不漏气。
然后从加液漏斗处向蒸馏室内缓缓加入20ml 10mol/L氢氧化钠溶液,立即关紧蒸汽发生器上排气口的旋钮,同时打开蒸汽发生器和定氮冷凝管连接橡皮管上的夹子。通入蒸汽蒸馏,蒸馏约15min左右,馏出液体积约50ml时,即蒸馏完毕。取下三角瓶,关闭蒸汽发生器和定氮冷凝管连接橡皮管上的夹子,并打开蒸汽发生器上排气口的旋钮。用少量已调节至pH4.5的水洗涤冷凝管的末端,取下三角瓶。之后,用气压差的原理,倒吸的方法洗蒸馏瓶中的废液,洗净蒸馏瓶。
用0.005 mol/L硫酸(或0.01mol/L盐酸)标准溶液滴定馏出液由蓝绿色至刚变为紫红色。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0.4ml。
4、结果计算
植株中N(%)=(V1-V0)×C×14×D×10-3×100/m
式中: V1——样品测定所消耗标准酸mL数;
V0——空白试验所消耗标准酸mL数;
C——标准酸(H+1)的浓度mol·L-1;·
14 ——氮原子的摩尔质量(g·mol);
10-3——mL换算为L;
D——分取倍数,定容体积/分取体积,100/10
m ——干样品质量(g)。
5、注意事项
(1)碱液要过量。要求中和完硫酸后再过量2mL;
(2)蒸馏装置不能漏气;
(3)硼酸要足量。估算方法:按1mL浓度为10.0g·L-1的硼酸能吸收0.46mg的N计算;
(4)指示剂和硼酸最好分开配置保存。因二者混合过久,有指示终点不明显的可能。
(5)指示剂和硼酸的pH要调到4.5(变色点)。
(6)定氮仪参数设置中,加碱量设置为3S;定氮仪开机预热后,要多空蒸几次,等读数稳定后再进行样品测定。
三、植株全磷的测定(H2SO4—H2O2消煮,钒钼黄比色法)
1、方法原理
在酸性条件下,正磷酸能与偏钒酸和钼酸发生反应,形成黄色的三元杂多酸—钒钼磷酸。溶液黄色稳定,黄色的深浅与磷的含量成正相关,所以,可用比色法测定溶液中磷的含量。
2、主要仪器、试剂
(1)主要仪器:万分之一电子天平、电磁炉、移液管(1、5、10ml 2个)、吸耳球、容量瓶(50ml 8个、100、1000ml)、量筒吸管、塑料瓶、棕色瓶、pH试纸、烘箱
722或723型分光光度比色计
(2)试剂
浓硝酸(分析纯)
0.2%二硝基酚指示剂(0.25g 2,6-二硝基酚或2,4-二硝基酚溶于100ml水中,其变色范围是pH 2.4(无色)—4.0(黄色),变色点是pH 3.1)
6mol/LNaOH溶液(24g NaOH(分析纯)溶于水,稀释至100ml)