全氮、碱解氮测定方法

实验方法：₃
一、全氮的测定参见杨剑虹主编的《土壤农化分析与环境监测》[i]
（一）样品消化法（标准方法）
准备洗净而干燥的100ml开氏瓶（颈长、底圆的硬质烧瓶）或消化管。

用差减法精确称取土样。

方法是，用长度>=开氏瓶的长条称量纸，在粗天平上称取1.0g过0.25mm筛孔的风干土样。

将此盛有土样的称量纸在分析天平上称量，准确至小数后4位。

将开氏瓶横握，将称样纸连同土样插入瓶中，竖直开氏瓶将土样倒入瓶底，稍抖动纸，取出；将称量纸小心放回分析天平，称取纸的重量。

前后两次重量之差，即为土样重量。

用皮头滴管加少量纯水润湿土样，在粗天平上称取硫酸铜、硫酸钠混合增温催化剂2.8g （按0.56g/mlH₂SO₄）加于土样中，加浓硫酸5ml，瓶口插一直径2.5~3cm的弯脚小漏斗，以减少硫酸蒸发（也可加塞过夜，使先行碳化，次日再消煮，则效果更好）。

将开氏瓶置于通风橱内的电炉上，瓶颈倾泻在电炉架上成45°角，使消化时样液不至直冲瓶口，且便于回流液能将溅附于瓶壁的土粒冲入瓶底以保证消化完全，同时，不时转动开氏瓶以保证样品完全消化。

另外，也可以用远红外消煮器及不同规格的配套系列消化管（50ml、100ml、250ml）和消化架以代替消化电炉和开氏瓶，其使用效果也令人满意。

消煮时，最初用低温消化，然后逐步升温，消化至溶液呈淡蓝色后，继续消煮半小时到一小时。

取下，观察瓶底土样应无土壤颜色，一般消煮后土样呈白色，如有少数黑色颗粒，系黑色矿物，无妨。

稍冷，待消化液尚未结块时，缓缓加入少量纯水冲洗瓶口和小漏斗内外，使水流入开氏瓶中，在淋洗瓶内壁周围，使总体积为30ml，若当天不蒸馏，应用胶塞塞紧瓶口，以防吸收空气中的氨影响测定结果。

如只用部分消化液蒸馏，或者用扩散法、电极法、比色法等方法进行测定，则需要将消化液全部转入100ml容量瓶中定容摇匀备用。

（二）氮的测定半微量开氏蒸馏法
操作步骤：先将半微量蒸馏装置按图【ii】装好。

开启蒸汽发生瓶加热电源，待瓶内水开始沸腾时，开启冷凝水龙头，让冷凝水开始循环；开启蒸馏瓶（内套瓶）蒸汽进口，关闭蒸馏瓶废液排出口，用蒸汽冲洗蒸馏瓶3-5分钟，至冷凝管下端流出的水滴不使硼酸——指示剂变色（或ph试纸检查显中性）为止。

关闭蒸馏瓶蒸汽进口，吸空蒸馏瓶内液体到外
室中（注意：此时应保证有其他蒸馏瓶的蒸汽进口是开启的，否则，会因蒸汽无出口而导致蒸汽发生瓶爆裂伤人）。

打开废液排出口，将消化液通过加样杯转入定氮内室（此时应确保废液口开启，否则加入的样液会被倒吸至外室而使测定报废），用纯水少量多次冲洗开氏瓶（或消化管）和加样杯，让洗液无损地流入内室，但应注意内室溶液的总体积不得超过50ml。

轻轻插下磨砂玻璃塞（过紧不易拔出），在加样杯中加1/2~2/3的纯水密封以防漏气。

取100~500ml三角瓶、加入2%硼酸一—指示剂混合液约5ml，将此三角瓶置于冷凝管下端，冷凝管下端管口与瓶内液面的高度不得超过4cm。

从加碱杯中放入10ml/LNaOH约20ml，此时应有棕色或
黑色絮状沉淀产生（否则，加碱量不足）。

开启进气口，关闭废液排出口（注意：顺序决不能颠倒，否则溶液会产生倒吸而导致失败），开始蒸馏。

蒸馏10~15分钟后，用ph试纸检查冷凝管下端流出的溶液不呈碱性即可关闭进气口，
移开冷凝管下端的三角瓶用于滴定。

待内室的蒸馏液全部吸于外室后，将加样杯中的水分2~3次放入内室冲洗，此时可见到洗涤溶液很快被吸于外室。

最后，打开废液排出口、排尽废液。

如需要计息测定样品，此废液排出口切勿夹紧，而应保持开启，以防加样品时发生倒吸造成损失。

用微量滴定管盛0.01~0.02ml/L标准酸滴定接收三角瓶内溶液至紫红色为止，记录标准酸的用量。

空白试验，除了不加土样外、其他同样品操作。

注意事项：1、使用整流器时，应注意避免气路全部堵塞。

以防损坏仪器和因爆炸伤人。

2、烧瓶（蒸汽发生器）内最好加预先加热的纯水，既可缩短达到沸腾的时间，也可保持烧瓶的清洁，不结水垢。

3、冷凝水的流速应调节到正常蒸馏时冷凝管下端不发烫，流出液温度不高于40°C，否则，易造成N的损失。

4、废液管中排出的废液具有较高的温度和较强的碱度，与皮肤接触易造成严重烫伤，在操作中要注意安全。

计算结果：
N（g/kg）=[M( V-V )*0.014]/W *1000
式中：M—HCL的摩尔浓度；
V—滴定样品时消耗的标准酸毫升数；
V—滴定空白时消耗的标准酸毫升数；
W—烘干土样=样重*水分系数；
0.014—1毫摩尔的标准HCL相当于0.014g氮；
1000—换算成g/kg。

扩散法：
操作步骤：样品消化与蒸馏法相同，但应将消化液定容成100ml@。

在扩散皿@的内室加2%的硼酸——指示剂混合液约2ml，再取定容后的消化液5~10ml于外室（含氮低于2.0g/kg的样品吸取10ml，高于2.0g/kg吸取5ml）；然后在外圈的边沿上涂一
薄层碱性甘油胶水或阿拉伯胶，盖上毛玻璃盖（注意：毛面应向扩散皿）并推开一窄缝，用
可调定量加液器迅速从窄缝注入5mol/LNaOH2~3ml于外室@，随即将毛玻璃盖好不使漏气（为了不使毛玻璃滑走，可用橡皮筋将扩散皿和毛玻璃片捆好固定。

），轻轻旋转扩散皿，时
NaOH与消化液混匀（注意：不能让碱液溅入内室）。

将上述扩散皿在室温条件下扩散24小时@以上。

移去毛玻璃盖，此内室应为蓝色，用微量滴定管以0.01mol/L标准HCL滴定内室硼酸吸收的氮。

至硼酸液颜色由蓝色转成紫红色为终点，记录标准酸的消耗量。

计算结果
N（g/kg）=[M( V-V )*0.014*P]/W *1000
式中：M—HCL的摩尔浓度；
V—滴定样品时消耗的标准酸毫升数；
V—滴定空白时消耗的标准酸毫升数；
W—烘干土样=样重*水分系数；
P—定容体积/分取体积；
0.014—1毫摩尔的标准HCL相当于0.014g氮；
1000—换算成g/kg。

（二）碱解氮的测定[iii]
操作步骤：称取通过1mm筛的风干土样2.00g，均匀铺在扩散皿外室（可水平地轻轻的旋转扩散皿，使样品铺平）。

在扩散皿内室中加2%硼酸——指示剂混合液2ml，然后在皿的外室边缘上涂一薄层碱性甘油，将毛玻璃片的毛面朝向皿方盖好，观察应有一圆形闭合图案，说明玻璃片与皿边完全粘合，再轻轻推开毛玻璃，使扩散皿露一条窄缝，用定量加液器小心迅速加入10.0ml的1mol/LNaOH溶液于皿的外室中，立即将毛玻璃盖严。

轻轻旋转扩散皿，使溶液与土壤充分混匀，用橡皮筋固定皿和盖，于40°C恒温箱中保温24小时。

恰好224小时候取出扩散皿，及时打开皿盖，用微量滴定管装0.01mol/L标准HCL 滴定内室中的硼酸液（用小玻璃棒搅拌）至淡紫红色。

记下标准HCL用量（本实验可不做空白测定）。

结果计算：土壤碱解氮mg/kg土=MV*14/W *1000
式中：M—标准盐酸的摩尔浓度；
V—标准盐酸的毫升数；
W—土样干重=样重*水分系数；
14—1毫摩尔的标准HCL相当于14g氮；
1000—换算成1000g土的改算值。

[i] 杨剑虹.主编的《土壤农化分析与环境监测》. 中国大地出版社, 2008, 38-48.
[ii] 杨剑虹.主编的《土壤农化分析与环境监测》. 中国大地出版社, 2008, P43,图3-1
[iii] 杨剑虹.主编的《土壤农化分析与环境监测》. 中国大地出版社, 2008, 49-50.。