土壤全氮的测定-重铬酸钾硫酸法

重铬酸钾-硫酸消解法测土壤总氮
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H2SO4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铵，再以蒸馏、扩散或比色等方法测定氮量。

本实验采用重铬酸钾—硫酸消化、蒸馏测氮，主要反应式如下：
NH2·CH2CONH-CH2COOH4+H2SO4→2NH2-CH2CONH+SO2+(O)
NH2-CH2CONH+3H2SO4→NH3+2C02↑+3SO2+ 4H2O
2NH2-CH2CONH+2K2Cr2O7+9H2SO4→(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2+10H
O
2
(NH4)2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O+2NH3↑
NH3+H3BO3→H3BO3·NH3
H3BO3·NH3+HCL→H3BO3+NH4CL
三、测定步骤
准确称取通过0.25mm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H2SO45ml，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5ml饱和重铬酸钾溶液，在消化炉上低温微沸5分钟（此时不能使硫酸发烟），加入重铬酸钾后，如瓶内液体呈绿色或消毒1～2分
钟后变成绿色，应补加1g重铬酸钾继续消煮，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馏室中，从加碱杯加入25ml 40% NaOH，通过蒸气，将盛有25ml 2%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）。

蒸馏20分钟后，检查蒸馏是否完全（方法是：在冷凝管下端取1滴蒸出液于点滴板上，加1滴纳氏试剂，如无黄色，即表示蒸馏完全。

）如不完全，则继续蒸馏，直到蒸馏完全为止。

取下三角瓶（先用少量蒸馏水冲冷凝管下端），用0.02mol/LHCL标准液滴定，溶液由兰变为微红色即为终点。

实验的同时应做空白试验。

四、结果计算
式中：Ｖ—滴定样品时消耗HClml数；
ＶO—滴定空白时消耗HClml数；
0.014—1mg当量氮的克数；
N—HCL的当量浓度
五、试剂配制及仪器设备
1.试剂
饱和重铬酸钾溶液：称取200g化学纯重铬酸钾溶于1000ml热蒸馏水中。

40% NaOH溶液：称取400g NaOH，加蒸馏水溶解并不断搅拌，再稀释至1000ml，贮于塑料瓶中。

2%硼酸溶液：溶解20g硼酸于950ml的热蒸馏水中，冷后，加入20g的混合指示剂，充分混匀后，小心滴加氢氧化钠溶液（0.1mol/L），直至溶液呈红紫色（pH约4.5），稀释成1L。

定氮混合指示剂：溶解0.099g溴甲酚绿及0.066g甲基红于100ml乙醇（95%）中。

0.02mol/L盐酸溶液：取浓HCl1.67ml稀释至1000ml然后用标准硼砂标定。

纳氏试剂：称取134g NaOH溶于460ml蒸馏水中，为第一溶液，称碘化钾20g溶于50ml蒸馏水，并加碘化汞使溶液至饱和状态（大约32g），为第二溶液，然后将两液混合即成。

2.仪器设备
定氮蒸馏仪、消化炉、消化管、弯颈小漏斗、三角瓶、分析天平等。

注：变绿后15分钟；加重铬酸钾前，需冷却；加入重铬酸钾后，需摇均匀，否则会喷射；消煮时间要足够，消煮H2SO4以大量冒白烟为准；饱和重铬酸钾宜随配随用，没有沉淀物析出。

六、注意事项
1.在使用蒸馏装置前，要先空蒸5分钟左右，把蒸汽发生器及蒸馏系统中
可能存在的含氮杂质去除干净，并用纳氏试剂检查。

2.样品经浓硫酸消煮后须充分冷却，然后再加饱和重铬酸钾溶液，否则作
用非常激烈，易使样品溅出。

加入重铬酸钾后，如果溶液出现绿色，或
消化1—2分钟后即变绿色，这说明重铬酸钾量不足，在这种情况下，可
补加1g固体重铬酸钾(K2Cr2O7)，然后继续消化。

3.若蒸馏产生倒吸现象，可再补加硼酸吸收液，仍可继续蒸馏。

4.在蒸馏过程中必须冷凝充分，否则会使吸收液发热，使氨因受热而挥发，
影响测定结果。

5.蒸馏时不要使开氏瓶内温度太低，使蒸气充足，否则易出现倒吸现象。

另外，在实验结束时要先取下三角瓶，然后停止加热，或降低三角瓶使
冷凝管下端离开液面。

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%氢氧化钠：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%的乙醇中,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。

6、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。

3、滴定：用0.01当量的盐酸标准溶液滴定至红色为止。

记录所消耗的盐酸标准溶液的体积。

4、空白：除不加试样外其余步骤完全相同。

五、计算：
土壤含氮量（%）=(V-V0)*N*0.014*100/W
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V-滴定试样时消耗的盐酸标准溶液体积，ml。

V0 -滴定空白时消耗的盐酸标准溶液体积，ml。

N-盐酸标准溶液的当量浓度。

W-土壤样品重，g。

0.014-氮的毫克当量。