植物全氮含量测定
(一) H2SO4-H2O2消煮法
1 适用范围
本方法不包括硝态氮的植物全氮测定,适合于含硝态氮低的植物样品的测定。
2 方法提要
植物中的氮、磷大多数以有机态存在,钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮,有机物被氧化分解,有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐,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。采用H2O2为加速消煮的氧化剂,不仅操作手续简单快速,对氮、磷、钾的定量没有干扰,而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度。但要注意遵照操作规程的要求操作,防止有机氮被氧化成N2气或氮的氧化物而损失。
3 试剂
(1)硫酸(化学钝,比重1.84);
(2)30% H2O2 (分析纯)[1]。
4 主要仪器设备
消煮炉
定氮蒸馏器
5 操作步骤
称取植物样品(0.5mm)0.3~0.5g(2)(称准至0.0002g)装入100ml开氏瓶或消煮管的底部,加浓H2SO4 5ml,摇匀(放置过夜),在电炉或消煮炉上先小火加热,待H2SO4发白烟后再升高温度,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。稍冷后加10滴H2O2(3),再加热至微沸,消煮约7~10min,稍冷后重复加H2O2,再消煮。如此重复数次,每次添加的H2O2应逐次减少,消煮至溶液呈无色或清亮后,再加热约10min,除去剩余的H2O2。取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用无磷钾的干滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮、磷、钾。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。
6 注释
6.1 所用的H2O2应不含氮和磷。H2O2在保存中可能自动分解,加热和光照能促使其分解,故应保存于阴凉处。在H2O2中加入少量H2SO4酸化,可防止H2O2分解。
6.2 称样量决定于NPK含量,健状茎叶称0.5g,种子0.3g,老熟茎叶可称1g,若新鲜茎叶样,可按干样的5倍称样。称样量大时,可适当增加浓H2SO4用量。
6.3 加H2O2时应直接滴入瓶底液中,如滴在瓶颈内壁上,将不起氧化作用,若下来还会影响磷的显色。
(二)水杨酸-锌粉还原-H2SO4-加速剂消煮法
1 适用范围
包括硝态氮的植物全氮测定,适合于硝态氮含量较高的植物样品的测定。
2 方法原理
样品中的硝态氮在室温下与硫酸介质中的水杨酸作用,生成硝基水杨酸,再用硫代硫酸钠及锌粉使硝基水杨酸还原为氨基水杨酸。然后按H2SO4-加速剂消煮法(见土壤全氮测定)进行消煮样品,使样品中全部氮转化为铵盐。
3 试剂
3.1固体Na2S2O3;
3.2还原锌粉(AR);
3.3水杨酸-硫酸:30g水杨酸溶于1L浓硫酸中。也可以该用含苯酚的浓硫酸:40g苯酚溶于1L浓硫酸中。
4 仪器设备
同上。
5 操作步骤
称取磨细烘干样品(过0.25mm筛)0.1000~0.2000g或新鲜茎叶样品1.000~2.000g,置于100mL开氏瓶或消煮管中,先用水湿润瓶内样品(烘干样),然后加水杨酸-硫酸10mL,摇匀后室温放置30min,加入Na2S2O3约1.5g,锌粉0.4g和水10mL,放置10min,待还原反应完成后,加入混合加速剂2g,按土壤全氮测定方法进行消煮,消煮完毕,取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用干滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。
(三)植物全氮的测定
(半微量蒸馏法)
1 适用范围
适合于各种植物样品消煮液中氮的定量。
2 方法原理
植物样品经开氏消煮、定容后,吸取部分消煮液碱化,使铵盐转变成氨,经蒸馏,用H3BO3吸收,硼酸中吸收的氨可直接用标准酸滴定,以甲基红-溴甲酚绿混合指示剂指标终点。
3 试剂
(1)400g/L NaOH溶液;
(2)20g/L H3BO3-指示剂溶液;
(3)酸标准溶液〔c(HCl或1/2H2SO4)=0.01mol/L〕
4 仪器设备
5 蒸馏
检查蒸馏装置是否漏气和管道是否洁净后,吸取定容后的消煮液5.00~10.00mL(V2,含NH4-N约1mg),注入半微量蒸馏器的内室。另取150ml三角瓶,内加5ml 2% H3BO3-指示剂溶液,放在冷凝管下端,管口置于H3BO3液面以上3~4cm处,然后向蒸馏器内慢慢加入约3mL 400g/L NaOH溶液(若为包括硝态氮的待测液,应加约6mL的400g/L NaOH溶液),通入蒸气蒸馏(注意开放冷凝水,勿使馏出液的温度超过40℃)。待馏出液体积约达50~60mL时,停止蒸馏,用少量已调节至pH4.5的水冲洗冷凝管末端。用酸标准溶液滴定馏出液至由蓝绿色突变为紫红色(终点的颜色应和空白测定的滴定终点相同)。与此同时进行空白测定的蒸馏、滴定,以校正试剂和滴定误差。
6 结果计算:
ω(N),%=c(V-V0)×0.014×100/(m×V2/V1);
式中:ω(N)——植物全氮的质量分数,%;
c——酸标准溶液的浓度,mol/L;
V——滴定试样所用的酸标准液体积,mL;
V0——滴定空白所用的酸标准液,mL;
0.014——N的摩尔质量,kg/mol;
m——称样量,g;
V1——消煮液定容体积,mL;
V2——吸取测定的消煮液体积,mL。