实验操作手册NP测定

（二）植物全N测定

植物全氮的测定包括样品的分解和待测液中氮的定量。分解植物的方法通常采用开氏法，即用硫酸-混合加速剂（K2SO4+CUSO4+Se）或氧化剂如H2SO4-HClO4、H2SO4-H2O2消煮分解样品。对于某些含硝态氮较高的植物样品，则需要在消煮前用水杨酸-浓硫酸将样品中的硝态氮转化为硝基水杨酸，再用Na2S2O3或锌粉将其还原为氨基水杨酸，然后用硫酸-混合加速剂消煮，把全部有机氮转化为铵盐。消煮液中单的测定可采用蒸馏法、比色法、扩散法。由于，H2SO4-HClO4、H2SO4-H2O2消煮法经一次消煮，可以同时测定全氮、磷、钾等多种元素，十分不方便，目前在植物营养元素分析中广泛采用。但是由于高氯酸是强氧化剂，作用过于剧烈，在高温氧化时容易引起氮的损失；H2SO4-H2O2消煮法，如果控制好H2O2用量、滴加次数和滴加速度，使氧化作用不要太强，可以防止氮的损失。

采用H2SO4-HClO4法消煮植物样品，蒸馏法测定氮。

1 方法原理

植物样品经浓硫酸和氧化剂消煮，有机物经历脱水碳化、氧化等一系列作用，变成CO2和H2O,使有机氮、磷转化成无机铵盐和磷酸盐，钾也全部释出。消煮液经定容后，可用于氮、磷、钾等元素的定量。

2 主要实验仪器和设备

2.1主要仪器设备

K9860凯氏定氮仪，消煮管，消煮炉

2.2 试剂

1）硫酸（密度1.84g/ml, 分析纯）

2）氢氧化钠溶液（c=10ml.L-1）：300g氢氧化钠溶于1000ml无CO2蒸馏水中。（贮存期间避免和大气中的CO2接触，储存于塑料瓶中。

3）硼酸（H3BO3, c=20g.L-1或2%质量体积比，分析纯）：20g硼酸溶解在1000ml 水中。

4）混合指示剂：0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红用100ml 95%乙醇溶解。使用前每

升硼酸加10ml混合指示剂，并用稀酸或稀碱调节至紫红色（PH约4.5）。此混合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PH，建议现配现用。

5）盐酸（0.1mol.L-1）:12mol.L-1 浓盐酸取8.33333ml定容于1000ml

3操作步骤

3.1 植物样品的消煮

H2SO4-HClO4消煮法：称取植物样品（0.5mm）0.1~0.5g（精确至0.0001g）装入100ml消煮管底部（勿将样品黏附在瓶颈上）。先滴入少许水润湿样品，在加农硫酸5ml，摇匀放置30min（或放置过夜，可缩短消煮时间），然后加入60%高氯酸5~6滴，消化炉上低温加热消煮（硫酸不能冒白烟，以防氮损失），直至消煮液转为无色，表示消化完全。如长时间消煮溶液仍为黑色或棕色，则可将消化管取下，冷却，补加高氯酸1~2滴（切忌多加，应视消化液颜色深浅而定，以免引起氮的损失），置电炉上消至溶液完全清澈无色为止。取下，冷却，将消煮液无损的转移至100ml容量瓶，冷却至室温后定容，用干燥滤纸过滤，或放置澄清后吸取清夜供氮、磷、钾的测定。

注意：每批消煮的同时，进行空白试验，以校正试剂和方法的误差。

3.2 标准曲线的绘制

主要有两个作用：首先是检验该仪器的性能，其次是计算样品含氮量。具体操作步骤没有参考，在摸索中。目前做了一条r2=1的标准曲线，可以借鉴。

(NH4)2SO4溶液（2mol.L-1—NH4+）：取132.0676g (NH4)2SO4（105℃烘2~3h），定容到1000ml去离子水中，分别取0、1.25、2.5、5、7.5、10、12.5、15ml定容到100ml容量瓶，取5ml用K9860凯氏定氮仪测定含氮量如下图所示：

3.3测定将消化好的样品放在K9860凯氏定氮仪上进行测定，每次测定前都要输入参数0.014。

4注意事项

1)72%的高氯酸试剂非常危险，温度超过200℃即有爆炸的可能。在使用前应将其稀释至60%后再用，这样可使危险性大大降低。干燥的有机物被高氯酸浸过后也具有爆炸性，不能接触火焰或高温。

2)真正的氮含量要用测出的百分数乘以0.014g，因为所有的结果都是相对于0.014g，计算出来的。

采用H2SO4-H2O2法消煮植物样品，蒸馏法测定氮。

3 操作步骤

3.1植物样品的消煮

称取植物样品（0.5mm）0.1~0.5g（准确至0.0001g）装入100ml消煮管底部（勿将样品附在瓶壁上）。先滴入少许水润湿样品，再加浓硫酸5ml，摇匀（最好放置过夜），在消化炉上先小火加热，待H2SO4分解冒出大量白烟后在升高温度，当溶液呈均匀的棕黑色时取下，稍冷滴加10滴H2O2 ，并不断摇动消煮管，以利于反应充分进行。在加热至微沸，消煮约5min，取下稍冷，重复加5~10滴H2O2，在消煮。如此重复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，在加热约十分钟，出去剩余的H2O2（否则影响氮、磷比色测定）。取下，冷却，将消煮液无损的转移至100ml容量瓶，冷却至室温后定容，用干燥滤纸，或放置澄清后吸取清夜供氮、磷、钾的测定。

注：划线处若只是为了测定氮含量，可以省去，直接放在K9860凯氏定氮仪上测定。

4 注意事项

1）加H2O2时，要直接滴入瓶底部溶液中，如果滴在瓶壁上，H2O2很快分解，失去氧化能力。

2）H2O2不宜过早加入，每次用量不可过多，加入后的消煮温度不要太高只要保持消煮液微沸即可。（浓硫酸沸点338℃）。

3）30%H2O2易烧伤皮肤，使用时注意安全

4）该方法的优点是对高有机质含量的样品消化极为有利，所以，该方法也是植物样品全N测定的常规方法。

硫酸-混合加速剂（K2SO4+CUSO4+Se）消化法

参考文献：《中国森林生态系统固碳现状、速率和潜力的研究调查》

3 操作步骤

称取磨细的植物样品（叶0.1g，树叶、树皮、根或枯枝落叶层0.2g，木材0.3g），放在65℃恒温箱中烘干（24h），用减量法称入消煮管（精确至0.0001g）。加1.0g混合催化剂，摇匀，加数滴水使样品湿润，然后加5ml浓硫酸，过夜。在烟柜厨中加热消煮，最初用小火，待无泡沫发生后，提高温度，但要控制瓶内缕状白烟回流高度约瓶颈上部的三分之一处，并经常摇动，勿使烧干，直到消煮液呈清亮，再消煮20min左右，取出冷却。同时做两个试剂空白试验，以矫正试剂误差。（经验：280℃30min，450℃2h）

4 注意事项

1）CuSO4的催化效率虽然低，无毒，价格低廉，具有催化前后颜色的明显变化（消化完成前显褐色，消化完成后显蓝绿色），因此，本身可以指示消化终点。2）此方法一次消煮也可以用来测定全磷。