总氮的测定

总氮（TN ）的测定

氮类可以引起水体中生物和微生物大量繁殖，消耗水中的溶解氧，使水体恶化，出现富营养化。

总氮是衡量水质的重要指标之一。

1、测定方法：

(1)有机氮和无机氮（氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮）加和得之。

(2)过硫酸钾氧化—紫外分光光度法。

2、水样保存

在24小时内测定。

过硫酸钾—紫外分光光度法：

1、原理

水样在60℃以上的水溶液中按下式反应，生成氢离子和氧。

K 2S 2O 8+H 2O →2KHSO 4+1/2O 2

KHSO 4→K++HSO 4-

HSO 4-→H++SO 42-

加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。

在120-124℃的碱性介质中，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水中的氨氮和亚硝酸盐氮转化为硝酸盐，同时也将大部分有机氮转化为硝酸盐，而后用紫外分光光度计分别于波长220nm 和275nm 处测吸光度。其摩尔吸光系数为1.47×103

2752202A A A -=

从而计算总氮的含量。

2、仪器：

(1)紫外分光光度计、

(2)压力蒸汽消毒器或家用压力锅

(3)25ml 具塞磨口比色管

试剂：

(1)碱性过硫酸钾：称取40g过硫酸钾，15g氢氧化钠，溶于水中,稀释至1000ml。贮于聚乙烯瓶中，保存一周。

(2)1+9盐酸

(3)硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105-110℃烘干4h硝酸钾溶于水中，移入1000ml容量瓶中，定容。此溶液每毫升含100微克硝酸盐氮。加入2ml三

氯甲烷为保护剂,稳定6个月（？）。

(4)硝酸钾标准使用液：吸取10ml贮备液定容至100ml既得。此溶液每毫升含10微克硝酸盐氮。

3、实验步骤：

(1)校准曲线的绘制

①分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml硝酸钾标准使

用液于25ml比色管中，稀释至10ml。再取待测样取25ml（精确）。

②加入5ml碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，用纱布扎住，以防塞子蹦出，

将比色管放入蒸汽压力消毒器内或家用压力锅中，加热半小时，放气使压力指

针回零，然后升温至120-124℃，开始计时，半小时后关闭。（家用压力锅在顶

压阀放气时计时）。自然冷却，开阀放气，移去外盖，取出比色管放冷。

、定容至50ml（如果比色管中的液体有颜色，用活性碳过滤后再定容）（2）测定吸取清液25～50mL（含NO3－—N20～150μg）于瓷蒸发皿中，加CaCO3约0.05g（注5），在水浴上蒸干（注6），到达干燥时不应继续加热。冷却，迅速加入酚二磺酸试剂2 mL，将皿旋转，使试剂接触到所有的蒸干物。静止10min 使其充分作用后，加水20 mL，用玻璃棒搅拌直到蒸干物完全溶解。冷却后缓缓加入1：1 NH4OH（注7）并不断搅混匀，至溶液呈微碱性（溶液显黄色）再多加2mL，以保证NH4OH 试剂过量。然后将溶液全部转入100mL 容量瓶中，加水定容（注8）。在分光光度计上用光径1cm 比色杯在波长420nm 处比色，以空白液作参比，调节仪器零点。

（3）NO3－—N 工作曲线绘制：分别取10μg·mL-1NO3－—N 标准液0、1、2、5、10、15、20mL 于蒸发皿中，在水浴上蒸干，与待测液相同操作，进行显色比绘制成标准曲线，或用计算器求出回归方程。

4.4.2.1.5 结果计算土壤中NO3－—N 含量（mg·kg-1）=mNO −−N ×V ×ts ρ（ 3 ) 式中：ρ(NO3－—N)——从标准曲线上查得（或回归所求）的显色液NO3－—N 质量浓度（μg·mL-1）；

V——显色液的体积（mL）；

ts——分取倍数；

m——烘干样品质量（g）。

注释

注1．硝酸根为阴离子，不为土壤胶体吸附，且易溶于水，很易在土壤内部移动，

在土壤剖面上下层移动频繁，因此测定硝态氮时注采样深度。即不仅要采集表层土壤，

而且要采集心土和底土，采样深度可达40cm、60 cm 以至120 cm。试验证明，旱地土

壤上分析全剖面的硝态氮含量能更好地反映土壤人供氮水平。和表层土壤比较，则全

剖面的硝态氮含量与生物反应之间有更好的相关性，土壤经风或烘干易引起NO3 －—N

变化，故一般都用新鲜土样测定。

注2．用酚二磺酸法测定硝态氮，首先要求浸提液清彻，不能混浊，但是一般中性或碱性土壤滤液不易澄清，且带有机质的颜色，为此在浸提液中应加入凝聚剂。凝

聚剂的种类很多，有CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgCO3、KAl(SO4)2、CuSO4、CaSO4

等，其中CuSO4 有防止生物转化的作用，但在过滤前必须以氢氧化钙或碳酸镁除去多

余的铜，因此以CaSO4 法提取较为方便。

注3．如果土壤浸提液由于有机质而有较深的颜色，则可用活性炭除去，但不宜用H2O2，以防最后显色时反常。

注4．土壤中的亚硝酸根和氯离子是本法的主要干扰离子。亚硝酸和酚二磺酸产生同样的黄色化合物，但一般土壤中亚硝酸含量极少，可忽略不计。必要时可加少量尿素、硫尿和氨基磺酸（20g·L-1NH2SO3H）以除去之。例如亚硝酸根如果超出了1μg·mL-1时，一般每10mL 待测液中加入20mg 尿素，并放置过夜，以破坏亚硝酸根。检查亚硝酸根的方法：可取待测液5 滴于白瓷板上，加入亚硝酸试粉0.1g，用玻璃棒搅拌后，放置10min，如有红色出现，即有1m g·L-1 亚硝酸根存在。如果红色极浅或无色，则可省去破坏亚硝酸根手续。NO3-+3Cl-+4H+→NOCl+Cl2+2H2O亚硝酰氯Cl-对反应的干扰，主要是加酸后生成亚硝酰氯化合物或其它氯的气体。如果土壤中含氯化合物超过15mg·kg-1，则必须加Ag2SO4 除去，方法是每100mL 浸出液中加入Ag2SO40.1g(0.1g Ag2SO4 可沉淀22.72mg Cl-)，摇动15min，然后加入Ca(OH)20.2g 及MgCO30.5g，以沉过量的银，摇动5min 后过滤，继续按蒸干显色步骤进行。

注5．在蒸干过程中加入碳酸钙是为了防止硝态氮的损失。因为在酸性和中性条件下东干易导致硝酸离子的分解，如果浸出液中含铵盐较多，更易产生负误差。注6．此反应必须在无水条件下才能完成，因此反应前必须蒸干。

注7．碱化时应用NH4OH，而不用NaOH 或KOH，是因为NH3 能与Ag+络合成水溶性的[ (NH3)2]+，不致生成Ag2O 的黑色沉淀而影响比色。

注8．在蒸干前，显色和转入容量瓶时应防止损失。