氮的相关指标检测方法

一、沉积物总氮测定方法：凯式定氮法

1.1方法原理

凯式定氮法是测定化合物或混合物中总氮的一种常用方法，它是用浓硫酸消煮，借催化剂和增温剂等的作用加速有机质分解，并使有机氮转化为氨氮而进入溶液，最后用标准酸滴定蒸馏出的氨，以氨氮的量反应总氮含量。

具体反应式如下

2NH2(CH2)2COOH + 13H2SO4 = (NH4)2SO4 + 6CO2 + 12SO2 + 16H2O

(NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + 2 H2O + Na2SO4

2 NH

3 + 4H3BO3 = (NH4)2B4O7 + 5 H2O

(NH4)2B4O7 + H2SO4 + 5 H2O = (NH4)2SO4 + 4H3BO3

或(NH4)2B4O7 + 2HCI+ 5 H2O = 2NH4CI+ 4H3BO3

凯式定氮仪的主要工作原理是Kjeldahl蒸馏法测定氨氮含量，测氮时水样不经消解直接加碱调为弱碱性蒸馏，用硼酸溶液吸收，然后用电位滴定仪滴定。

硼酸溶液吸收氨后，溶液pH值上升，用硫酸溶液滴定至初始pH值，pH计控制滴定终点，当接近终点时，降低滴定速度，利用消耗硫酸的量计算氨氮含量。

1.2 需要的设备与实验条件

（1）分析天平：精度0.0001g；

（2）自动凯式定氮分析仪；

（3）通风橱；

（4）消煮炉；

（5）烘干箱；

（6）pH计：精度0.01pH单位；

（7）沸水浴器；

（8）干燥器。

1.3所需试剂及操作步骤

1.所需试剂

（1）40％NaOH：称取400g NaOH加入1000 ml蒸馏水中，边加边搅动，防止黏结。

（2）甲基红-溴甲酚绿指示剂：0.1g甲基红和0.07g溴甲酚绿溶解于100 ml乙醇中。

（3）混合加速剂：硫酸钾、硫酸铜、硒粉按100:10:1的比例混合，研磨，过80

目筛。

（4）0.05 mol/L的盐酸：4.1 ml的盐酸(HCI)定容至1000 ml，标定。

（5）0.02 mol/L的碳酸钠溶液：称经过250℃干燥4h的1.06g碳酸钠（Na2CO3）溶解到无二氧化碳水中，定容到1000 ml 。贮存于塑料瓶中，保存不超过一周。（6）无二氧化碳水：蒸馏水煮沸15 min，冷却待用。

（7）甲基橙指示剂:0.05g溶于100 ml水中。

（8）硼酸-指示剂溶液：40g硼酸（H3BO3）溶解到1L水中，每升中加10ml甲基红-溴甲酚绿指示剂，用稀的酸或者碱调节至微红，pH为4.8。

2.操作步骤

（1）称样

称取过100目筛干燥沉积物样1.000g，含氮约1 mg。

（2）消煮（消煮仪）

把称量好的样品放入消煮管中，加入0.5-1.0ml无离子水，再加入2g加速剂和5ml浓硫酸，摇匀，消煮管顶部加弯颈漏斗。打开消煮仪，设置温度。消煮完后，冷却，待测定。消煮时做两个空白样，两个标样。

（3）测定

用凯式定氮仪测定总氮。

1.4需要注意的要点

（1）仪器准备：首先，检查水桶里是否装满去离子水；再次，检查硼酸桶里是否装满2％的硼酸，碱桶里是否装满30％的碱，接通电源和自来水。

（2）消煮时的温度要求控制在360-410℃之间，低于360℃消化不容易完全，特别是杂环氮化合物不易分解，使结果偏低，高于410℃则容易引起氨的损失。（3）消煮过程中盐的浓度应控制在0.35-0.45g/ml

1.5结果计算

湖泊沉积物总氮含量的计算，根据测试的指标带入以下公式

土壤全氮（g/kg）=(V−V0×c×0.014×50)

25

×100%

m

式中，V为滴定25ml待测液时消耗酸的体积(ml)；V0为滴定空白液时耗酸体积(ml)；c为硫酸标准溶液浓度（mol/L）；m为沉积物样品质量（g）。

二、沉积物总氮测定方法：碱性过硫酸钾氧化紫外分光光度计法

2.1方法原理

土壤中的无机和有机氮化合物，在高温加压下经碱性过硫酸钾氧化后，均被转化成硝酸盐，然后利用紫外分光光度法进行测定。此方法具有简便、经济等优点。过硫酸钾（K2S2O8）在60℃水溶液中分解，生成大量H+和O2。

反应方程式

O2

K2S2O8 + H2O→2KHSO4 + 1

2

KHSO4 → HSO4−+ K+

HSO4−→ SO42−+ H+

2.2需要的设备与实验条件

（1）分析天平：精度0.0001g；

（2）紫外分光光度计；

（3）高压灭菌锅；

（4）烘箱；

（5）干燥器。

2.3所需试剂及操作步骤

1.所需试剂

（1）碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾（K2S2O8），15g氢氧化钠（NaOH），溶于去离子水中稀释至1000ml。溶液存放于聚乙烯瓶内，可贮存一周。

（2）（1+9）盐酸：1体积浓盐酸（HCI质量分数为=36.7％）混合9体积超纯水。

（3）硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105-110℃烘干4h的优级纯硝酸钾（KNO3）溶于去离子水中，移至1000ml容量瓶中定容。每毫升此溶液含100μg 氮。在0-10℃暗处保存，或加入2ml三氯甲烷为保护剂，至少可稳定6个月。（4）硝酸钾标准使用液：将贮备液用去离子水稀释10倍，每毫升此溶液含10μg氮。

2.操作步骤

（1）标准曲线绘制

取数支25ml具塞比色管，分别加入硝酸钾标准使用溶液0ml、0.5 ml、1.0 ml、2.0 ml、3.0 ml、5.0 ml、7.0 ml、8.0 ml，加水至10ml标线。加入5ml碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，用纱布及纱绳裹紧管塞，以防止溅出。将比色管在高压