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NYT 53-1987—土壤全氮的测定

时间:2013-3-29 9:28:49 作者:27157592 来源:NY 阅读:12820次
NYT 53-1987—土壤全氮的测定
中华人民共和国国家标准
土壤 全 氮 测 定法
(半 微 量 开 氏 法 )
UDC  6 3 1 . 4 2 3
GB  7 1 7 3一8 7
Me 爪o d  f o r  t h e  d e t e r n u n a t i o n
     o f  s o i l  t o t a l  n i t r o g e n
( S e m i 一 mi c r o  K j e l d a h l  m e t h o d )
     本标准适用于测定土壤全氮含量。
1 测定原理
     样品在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮时,各种含氮有机化合物,经过复杂的高温分解反应,转
化为按态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以酸标准溶液滴定,求出土壤全氮含v ( 不包括个部
硝态氮) 。
     包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝
态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化成钱态氮。
2 仪器、设备
2 . 1
2. 2
2. 3
2. 4
2. 5
2. 6
2. 7
2. 8
2二 9
土壤样品粉碎机;
玛瑙研钵;
L 壤筛:孔径1 . 0 m m  ( 1 8 目) ;0 . 2 5 m m  ( 6 0 日) ;
分析天平:感量为0 .  0 0 0 1  g  r
硬质开氏烧瓶:容积5 0 - 1 ,1 0 0  m  I ;
平微量定氮蒸馏装置。
半微量滴定管:容积l 0  m 1 ,2 5 m1 ;
锥形瓶:容积1 5 0  m l ;
电炉:3 0 O  W变温电炉。
3 试剂
   3 . 1 硫酸 ( GB  6 2 5 -7 7 ) :化· ’ 广 纯;
   3 . 2 硫酸 ( GB  6 2 5 -7 7 )或盐酸 ( G B  6 2 2 -7 7 ) :分析纯,0 . 0 0 5  m o l / L 硫酸或O . O l m o l / L盐
酸标准溶液;
   3 . 3 氢氧化钠 ( G B  6 2 9 -8 1 ) ;   1 ' 业用或化, ’ 界 纯,l o m o l / L氢氧化钠溶液;
   3 . 4 硼酸一指示剂 混合液;
   3 . 4 . 1 硼酸 ( G B  6 2 8 -7 8 ) :分析纯,2 %溶液 ( W/ v) ;
   3 . 4 . 2 混合指示剂:0 . 5 g 澳甲附绿 ( H G  3  -1 2 2 0 -7 9 )和0 . l g 甲基红 ( H G  3  -9 5 8 -7 6  )   f - 玛
瑙研钵i i i ,加人少量9 5 %乙醉,研磨至指示剂全部溶解后,加9 5 %乙醉至l o o m ] 。使用前, 每升硼酸
溶液I I , 加2 0 - 1 9合指示剂,并用稀碱调节至红紫色( ( p H值约4 . 5 ) 。此液放置时间不宜过长,如在
使用过程} I , p H他有变化,需随时用稀酸或稀碱调节之。
   3 . 5 加速剂:1 0 0 g 硫酸钾 ( H G  3  -9 2 0 -7 6 ,化学纯) ,l o g 五水合硫酸铜 ( GB  6 6 5 -7 8 ,化货
国家标准局1 9 8 7 一 0 1 - 0 3 发布 1 9 8 7 一 0 8 一 01 实施GB  7 1 73 一8 7
纯) ,1  g  G V 4 粉 ( H G  3  -9 2 6 -7 6 )   f 研钵} 研细,必须充分混合均匀。
   3 . 6 锰f t l  o f  I 溶液:2 5 g 高锰酸} l f +  ( GB  6 4 3 -7 7 )溶} = 5 0 0  m l 无离f 一 水,贮j - . 棕色瓶! } ! ;
   3 . 7     1: 1硫酸;
   3 . 8 还原铁粉:磨X 1 1 通过孔径0 .  1 5  m  m ( 1 0 0  L - 1 )筛;
   3 . 9 辛内 字 。
月 土壤样品的制备
     将通过孔径1  mm
格} , ,取等u的L 样
后备) 月。
   ( 1 8 f ] )筛的上样,在牛皮纸上 铺成薄层, 划分成多个小方格。 用小勺于每个方
( 总量不得少P 2 0 9 )少 玛粼f 钵中研磨,使之全部通过0 . 2 5 mm筛。混合均匀
5 测定步骤
   5 . 1 称取风卜 上 样 ( 通过0 . 2 5  m m筛)1 . 0 、x  x 9( 含氮约1  m g ) ,同时测定土样水分含量。
   5 . 2 上 样消煮
   52 . 1 不包括硝态和亚硝态氮的消煮:
     将上 样送人{ 飞 燥的} 1 f 氏瓶底部,加少量无离f 水 ( 约0 . 5 一1  M I )湿润土样后, 加人2 g 加速剂4
   5  m l 浓硫酸,摇匀。将) f 氏瓶倾斜置} ' 3 0 0  W变温电炉匕 用小火加热,待瓶内反应缓和时 ( 约1 0
-1 5 m i n ) ,加强火力使消煮的上 液保持微沸,加热的部位不超过瓶中的液面,以防瓶壁温度过高
而使被盐受热分解,浮 致氮索损失。消煮的温度以硫酸蒸气在瓶颈上 部1 / 3 处冷凝回流为宜。待消
A液和卜 粒全部变为灰! 1 Y i 带绿色后,再继续消煮1 h 。消煮完毕,冷却,待蒸馏。在消煮土样的同
时,做两份空自测定,除不加土 样外,其他操作皆与测定土样时相同。
   5 . 2 . 2 包括硝态和, I V 硝态氮的消煮:
     将j - . 样送人{ 飞 , ' o的5 0 m 1 ) 「 氏瓶底部,加I  m l 高锰酸钾溶液,摇动开氏瓶,缓缓加人2  m l  1  :  1
硫酸,不断转动开氏瓶,然后放置5  mi n ,再加人1 滴辛醉。通过长颈漏户 { 将0 . 5 g( 士 0 . 0 1 g ) 还原铁
粉送人开氏瓶底部,瓶口盖F . 小漏: I . ,转动开氏瓶,使铁粉与 酸接触,待剧烈反应停止时( 约5  m i n ) ,
将开氏瓶搜厂 电炉卜 缓缓加热4 5 mi n ( 瓶内土液应保持微沸, 以不引起大量水分丢失为宜) 。停火,待
开氏瓶冷却后,通过长颈漏斗 加2 g 加速剂和5  ml 浓硫酸,摇匀。按5 . 2 . 1 的步骤,消煮至上 液全部
变为黄绿色,再继续消煮1 h 。消煮危毕,冷却,待蒸馏。在消煮土样的同时,做两份空白测定。
   5 . 3 氨的燕馏
   5 . 3, A馏前先检杏蒸馏装置是否漏气,并通过水的馏出液将管道洗净。
   5 . 3 . 2 待消煮液冷却后,用少址无离r 水将消煮液定量地全部转人蒸馏器内,并用水洗涤开氏瓶
4一5 次 ( 总用水以不超过3 0 -3 5 m 1 ) 。
     l 工 5 0 m ] 锥形瓶I I I ,加人5 m1 2 硼酸一 指示剂混合液,放在冷凝管末端,价口置一 f - 硼酸液面
以} 几 3一4 c m处。然后向蒸馏室内缓缓加人2 0 m 1  l o m o l / L氢氧化钠溶液, 通人蒸汽蒸馏, 待馏出液
体积约5 0 m ] 时,即蒸馏完毕。用少髦已调节至P H4 . 5 的水洗涤冷凝管的末端。
   5 . 3 . 3 用0 . 0 0 5 m o l / L 硫酸( 或0 . 0 1  m  o 1 /  L 盐 酸) 标 准溶 液滴定馏出 液由 蓝绿色至刚变为红紫 色。记录所用酸标准溶液的体积 ( m l ) 。空自测定所用酸标准溶液的体积, 一 般不得超过0 . 4 m 1 .
6测定结果的计算
   6 . I 计; ? 公式
上 壤个} k t ( %) ( V一犷] )XCH  x0 . 0 1 4 一 x  1 0 0                            刀1
式, } , :I— 滴定试液时所用酸标准溶液的体积,m l
     杭— 滴定空自时所用酸标准溶液的休积,m lGB  71 7 3一 8 7
   C 。 一一酸标准溶液的浓度,m o l / L;
0 . 0 1 4 一 — 氮原r 的毫呼质量;
。— 一 烘 } 飞 十 几 样质F c l 9 。
: ‘ :中{ 丁 测定结果,用算术乍均f f 1 表示,保留小数点后三位。
中行测定结果的相差:土壤含氮量大于 0 . 1 %时,不得超过0 . 0 0 5 ;含氮0 . 1 - 0 . 0 6 %时, 不
得超过0 . 0 0 4 %;含氮小丁 - 1 - 0 . 0 6 %时,不得超过0 . 0 0 3 %。
附加说明:
术标准f 扣} , 华人民共和t F a 农牧渔业部提出。
本标准山北京农业大学负责起草。
本标准1 = . 要起草人周斐德、邵则f 1 , -土壤中氟化物的测定 离子选择电极法
, 原理
     当氟电极与含氟试液接触时, 电池的电动势随溶液中氟离子活度的变化而改变( 符合能斯特方程) ,
当溶液的总离子强度为定值时, 其电池的电动势与溶液中氟离子浓度的对数成直线关系。
     样品用氢氧化钠在高温熔融后, 用热水浸取, 并加人适量盐酸, 使有干扰作用的阳离子变为不溶的
氢氧化物, 经澄清除去。 然后调节溶液的p H至近中性, 在总离子强度缓冲溶液存在的条件下, 直接用氟
电极法测定。
2 千扰及消除
     常见的A I ' + , F e a + 对测定有严重干扰, C a z + 、   Mg z + , S i ' + , Z r ", T h 针、 C e < + ,  S c ' + 及H 十 等多数阳离子
也有一定的干扰, 其干扰程度取决于这些离子的种类和浓度, 氟化物的浓度和溶液的p H等。由于电极
对F 一 的选择能力只比O H 一 大近1 0 倍, 显然O H 一 是氟电极的重要干扰离子。 其他一般常见的阴阳离子
均不干扰测定。 为了减少分析试液各离子浓度和活度之间的差异所造成的误差, 加入总离子强度缓冲液
是必不可少的。通常采用高浓度的柠檬酸钠和铁铁试剂作为络合剂。 测定体系的氟浓度一般为1 。 一 ‘ ~
1 。 一 ’ m o l / I , 当加人l m o l / I _ 浓度的柠檬酸钠溶液, 并使溶液的p H保持在6 . 0 -7 . 。 之间时, 氟电极就
能在最理想的范围内进行测定。加人柠檬酸钠可掩蔽3  0 0 0  r t g A l a + 或F e '.
3 适用范围
     本方法最低检出限为2 5  r a g 氟, 适用于一般土壤、 岩石、 沉积物中氟化物的测定。
4 仪器
4 . 1 氟离子选择电极和饱和甘汞电极。
4 . 2 离子活度计p H计( 精度士0 .  1 m v ) ,
4 . 3 磁力搅拌器。
4 . 4 聚乙烯杯( 1 0 0  m L ) ,
4 . 5 镍柑祸( 5 0  m l ) 。
4 . 6 马福炉。
5 试荆
5 .  1 氟标准储备液: 准确称取基准氟化钠( N a F , 1 0 5 ^  1 1 0 0 C 烘干2  h )  0 .  2 2 1 0  g , 加水溶解后移人
1  0 0 0  M I , 容量瓶中, 用水稀释至标线, 摇匀。贮在聚乙烯瓶中, 此溶液含氟1 0 0  r a g / m L ,
5 . 2 氟标准使用溶液: 用无分度吸管吸取氟标准储备液1 0 .  0 0  m L , 注人1 0 0  m L容量瓶中, 加水稀释
至标线, 摇匀。此溶液含氟1 0 .  0  r i g / m L ,
5 .  3 总离子强度缓冲液( T I S A B )
5 .  3 . 1  l m o l / I _ 柠檬酸钠( T I S A B  1 ) : 称取2 9 4  g二水合柠檬酸钠, 于1  0 0 0  m L烧杯中, 加入约9 0 0  mL
水溶解, 用盐酸调节p H至6 . 0 -7 . 0 , 转人1  0 0 0  mL容量瓶中, 稀释至标线, 摇匀。
5 . 3 . 2  l m o l / I六次甲基四胺一 1  m o l  / I 一 硝酸钾一 。 .  1 5 m o l / L铁铁试剂( T I S A B  I I  ) : 称取1 4 2  g 六次甲 基
四胺[ ( C H ,  ) , N , 〕 和8 5  g硝酸钾( K N O , ) , 4 9 . 9  g 铁铁试剂( C 6 H , N a , O , S , · H , O  ) , 加水溶解, 调节p H至
6 . 0 7 . 0 , 转入1  0 0 0  m L容量瓶中, 稀释至标线, 摇匀。5 . 4 酸碱溶液:
5 . 4 . 1    ( 1 +1 ) 盐酸溶液。
5 . 4 . 2 氢氧化钠
5 .  5 澳甲酚紫指示剂: 称取。 . 1 0g澳甲酚紫, 溶于9 .  2 5  m L O .  2 m o l / L氢氧化钠中, 用水稀释至
2 5 0  ml -
6 操作步骤
6 . 1 样品预处理: 准确称取样品。 .  1  g 左右于5 0  m 工 、 镍柑塌中, 加人。 . 8 g 氢氧化钠, 放人马福炉中加
热, 由低温升至5 5 0  C时, 继续保温2 0  mi n 。 取出冷却, 用约5 0  M I刚煮沸的水分几次浸取, 直至熔块完
全溶解, 移人 1 0 0  ml烧杯中, 缓缓加人5 ^ - 8  m L盐酸, 不断搅拌, 并在电炉上加热至近沸, 冷却后将和
沉淀物等全部转入1 0 0  m L容量瓶中, 加水稀释至标线, 摇匀。放置澄清, 取上清液待测。
     不加样品, 按同样的操作步骤制备一份试剂空白溶液。
6 . 2 标准系列的配制: 准确吸取含氟1 0 .  0  W g / m L的标准操作溶液。 , 0 . 5 0 , 1 . 0 0 ,  2 . 0 0 ,  5 . 0 0 , 1 0 . 0 0 ,
2 0 .  0 0  m l , , 分别注人5 0  m l _ 容量瓶中, 加人1 0  m l试剂空白液, 1 -2 滴澳甲酚紫指示剂, 然后边摇边逐
滴加人( ( 1 - 1 1 ) 盐酸, 直至溶液由蓝色刚变为黄色为止, 加人1 5  m L总离子强度缓冲液, 用水稀释至标
线, 摇匀。将试液倒人塑料杯中, 放一搅拌子, 插人氟电极和甘汞电极, 从空白溶液开始由低到高浓度顺
序测定, 读取毫伏( mV) 数, 用半对数坐标纸, 以等距离坐标表示毫伏数, 对数坐标表示氟含量( 1 1 9 ) 绘制
标准曲线。
6 .  3 样品的测定: 准确吸取样品溶液的上清液1 0 .  0 0  mL, 注人5 0  mI容量瓶中, 加1 -2 滴澳甲酚紫
指示剂, 用( ( 1 +1 ) 盐酸滴加至溶液刚好变色, 立即加人总离子强度缓冲液1 5  mL , 用水稀释至标线。
     按照产品说明书的要求, 将待测试液和标准系列分别转人1 0 0  mL聚乙烯烧杯中, 放人一只搅拌
棒, 置于电磁搅拌器上。浸人电极后, 开动搅拌器, 测量溶液的电位, 在搅拌状态下, 平衡3  m i n , 读取电
位值。 测量完毕, 用洗涤液冲洗电极到空白电位值, 并吸干水分, 进行下一样品试液的测定。 根据测得的
电位值, 由标准曲线上查找相应的氟含量。
了 结果计算
     氟含量按式( 1 ) 计算:
                             氟化物( m g / k g  )
式中: m— 从校准曲线上查得氟的含量, P g
     , n , - 一从校准曲线上查得试剂空白氟的含量,
     V , — 试样定容体积, m L ;
       V - 测定时吸取试样溶液体积, mL;
     W— 称取试样质量, 9 。
8 精密度和准确度
     用本方法测定土壤标样中氟的结果见表1  ,
m 一 m ,
     W
   Ve ., 少 笋
     V . . . · · · · · · · · · · · · · · · . . . ……(1)
u只;
表 1 电极法测土壤氟的精密度和准确度
实验室数 土坡标样号 黑 总体均值
mg / k g
室内相对标准偏差
         %
室间相对标准偏差
         %
相对误差
     %
3 5
3 6
3 0
ES S - 1
ES S - 3
ESS- 4
5 6 6
5 8 0
5 9 0
47 7 . 5
5 4 2 .  7
5 4 6 .  8
1 .  7
1 .  6
2 .1
7 .  0
5 .  8
7 2
一 1 5 .  6
一6 4
一 7. 39 说明
9 . 1 用氢氧化钠熔融时, 开始温度不宜过高, 应逐渐升温, 缓缓加热至工作温度。工作温度一般为5 0 0
-6 0 0  c  , 温度高于6 5 0 ℃ 对镍增竭的损害严重。 为防止内容物起泡上爬而溢出, 宜用容积较大的柑祸
9 . 2 加人盐酸时, 由于反应激烈, 内容物有崩溅的可能, 故操作时应格外小心、 谨慎。正确的操作顺序
是; 先用热水浸取, 待熔块完全溶解后, 全部转人1 0 0  mL烧杯中, 再缓缓加人盐酸, 并不断搅拌。
9 .  3 组成复杂的土壤中存在大量的A l ' 十 、 F e  a + 等干扰离子, 样品测定前须调节p H至9 -1 0 , 加人约
5 -8  m L 盐酸, 使之沉淀, 经澄清除去。但应避免溶液呈中性或弱酸性, 防止氟的损失
9 . 4 当待测液氟离子浓度在 1 0 - '  -1 0 - '  mo l  / L范围时, 其溶液的p H应控制在6 .  0 -7 .  0 左右进行
测量。
9 .  5 用近似于试液的空白溶液( 即校准曲线零管中的试液) 作为洗涤电极的专用试剂, 将大大缩短电极
的平衡时间, 测量时按浓度先低后高的顺序进行, 以消除电极的“ 记忆效应” 通常溶液中氟离子浓度愈
稀, 平衡时间愈长。当氟离子浓渡为1 0 - ' m o l / L时, 平衡时间需3  m i n ,  1 0 - ' ^ - 1 0 - 0 m o l 八 时 几乎在
1  m i n 内达到平衡。测量时搅拌是必要的, 但搅拌速度不宜过快。方法中规定在搅拌状态下平衡3  m i n
读数。
96 标准溶液与待测溶液宜在同一温度下测量, 并尽量保持测定体系条件的一致, 避免因条件的变化
而引起测量电位较大的漂移。1 m V的测量误差对一价离子引起活度测量的相对误差约为4 %.
9了 若样品组分很复杂, 可采用一次标准加人法, 以便减小基体的影响。但需注意, 加人到未知试样中
的标准溶液的量, 应不使溶液体系的离子浓度发生较大的变化, 加人的体积为样品试液的1 %左右, 且
使电位的改变量A E在3 0 ^ - 4 0 mV之间。土壤中氯化物的测定 硝酸银滴定法
1 原理
     由于生成氯化银比生成铬酸银所需的银离子浓度要小得多, 因此利用分级沉淀的原理, 用硝酸银滴
定抓离子, 以铬酸钾作指示剂, 银离子首先与抓离子生成抓化银的白色沉淀。当待测液中的氯离子被银
离子沉淀完全后( 等当点) , 多余的硝酸银才能与铬酸钾作用生成砖红色沉淀, 即达滴定终点。 反应如下:
                               N a C l +A g N O, -N a N O, +A g C l 十
     滴到等当点时, 过量的硝酸银与指示剂铬酸钾作用产生砖红色的铬酸银沉淀。
                           K , C r O , +2 A g N 0 3 }2 K N 0 3 +A g 2 C r 0 4 告
                        ( 砖红色沉淀)
     由消耗的标准硝酸银用量, 即可计算出氯离子的含量。
2 试荆
2 门 5 %铭酸钾指示剂: 铬酸钾( K 2 C r 0 , ) 5  g 溶于少量水中, 加饱和的硝酸银溶液到有红色沉淀为止,
过滤后稀释至1 0 0  mL  o
2 . 2   0 .  0 3  m o l / 1硝酸银标准溶液: 准确称取经1 0 5  C 烘干的硝酸银5 .  0 9 7  g 溶于蒸馏水中, 移入量瓶,
加水定容至1 1 , 摇匀, 保存于暗色瓶中。必要时用。0 4  m o l / l . 抓化钠标准溶液标定。
2 . 3   0 .  0 4  mo l / L抓化钠标准溶液: 准确称取经1 0 5 ' C , 烘过的氧化钠2 .  3 3 8  g .溶于水后再加水定容至
11, 摇匀
3 操作步骤
3 . 1 称取通过1 8 号筛( 1  m m筛孔) 风干土壤样品1 0 0  g ( 精确到0 . 1  g ) , 放人1  0 0 0  m l大口塑料瓶中。
加人5 0 0  m l无二氧化碳蒸馏水。
3 . 2 将塑料瓶用橡皮塞塞紧后在振荡机上振荡3  mi n ,
3 . 3 振荡后立即抽气过滤, 如土壤样品不太粘重或碱化度不高, 可用平板瓷漏斗过滤, 直到滤清为止。
土质粘重, 碱化度高的样品, 可用巴氏滤管抽气过滤, 清液存于5 0 0  m L三角瓶中, 用橡皮塞塞紧备用。
如暂不测定钾、 钠离子的溶液, 应分装于5 0  mL左右的小塑料瓶中保存。
3 . 4 吸取待测液2 5  m l , 加碳酸氢钠( ( 0 .  2 -0 . 5  g 左右) , 即可使溶液的p H达中性或微碱性。
3 . 5 向溶液中加5 滴铬酸钾指示剂, 用标准的硝酸银滴定至溶液出现淡红色为止, 记下毫升数。
4 结果计算
抓化物含量按式( 1 ) 计算
C I 一( %)=V 。五 了X 0 .  0 3 5  5  X  1 0 0
式中: V 一一滴定时所耗硝酸银的体积;
     M- 硝酸银的摩尔浓度;
     W— 吸取待测液的毫升数相当的样品量;
0 .  0 3 5  5 一一每 1  mmo l 抓离子的克数;
     1 0 0 — 换算成每百克土中的mm o l 或百分数。
       1 6 25 说明
5 . 1 用铬酸钾作指示剂, 只能在中性或微碱性溶液中进行, 测定溶液应在p H6 .  5 .1 0 .  5 之间 这是因
为在酸性溶液中, 指示剂的铭酸根离子( C r O ,  2 ) 与氢离子发生如下反应:
                           2 H十 +2 C r 0 , - } 2 H C r O ,  } r 2 0 , 一 +1 4 2 0
     因而减低了 铬酸根离子的浓度, 影响铬酸银沉淀的生成。 然而在强碱性溶液中, 则银离子与 氢氧根
离子反应生成氧化银沉淀, 又会影响分析结果, 其反应如下:
                         2 A g + 十2 0 H - } 2 A g O H  - A g 必今 +H 2 0
5 .  2 待测液如有颜色影响滴定终点判断时, 可用稀硝酸酸化后的活性炭脱色( 最后滤液要用氢氧化钠
中和) ; 或者将待测液蒸干, 用过氧化氢去除有机质的颜色, 再用蒸馏水溶解后, 进行测定。
5 . 3 抓离子含量太高时, 因生成白色抓化银沉淀过多而影响终点, 此时可减少待测液吸取量。
5 . 4 大量硫酸盐存在会对测定发生干扰, 当待测液中硫酸根离子存在量在3 2  m g以下时, 对本测定一
般无干扰。12820
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最新评论
  • shaojinping 发表于 2016-8-24 9:57:07

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