《土壤全氮测定》.ppt

文档介绍：《土壤全氮测定》
一、概述
（一）土壤全氮存在的形态
有机态N：占90%以上，大多数是腐殖物质态氮,
如蛋白质、氨基酸、氨基糖、腐殖质等。
氏反应的特点：
① 浓H2SO4是中强氧化剂，单靠它不能很快完
成各类含N有机物的开氏反应，因此需要加入加
速剂，以缩短消煮时间。
② 开氏反应的氧化还原电位范围较窄，既须把
有机C氧化成CO2，又须防止把NH4+氧化成NO3-，
因此使用氧化剂要特别注意。
③ 高温消煮能促进有机质分解，但温度过高则
会引起NH4+盐热分解，所以温度不能超过410C。
④ 有些有机N因抗性大则转化很慢，即使有加速剂，在消煮清亮后也必须再“后煮”一段时间。
（2）消煮时的反应条件：
①加速剂包括三种：
I、增温剂：K2SO4或无水Na2SO4
作用：提高消煮溶液的沸点，加速高温分解过程。
消煮温度要求控制在360-410C，一般用加盐量
的多少来控制消煮液温度的高低，按每毫升浓
H2SO4中含g盐。
II、催化剂：
Hg、HgO、CuSO4、Se等，其中以Hg、Se催化
效率较高，而Cu次之，但使用安全，不易引起
N素损失。
现多采用Cu-Se混合使用。
Hg的催化效率虽高，但有毒，而且Hg在测定过程
中与NH4+生成配合物，在以后加碱蒸馏时也不能
释放出来，使测值偏低。
HgO + (NH4)2SO4 = Hg SO4 + H2O
因此，必须在蒸馏前再加还原剂（如Na2S2O3或
Na2S）处理，使Hg出来。
Hg SO4+Na2S2O3+H2O = HgS+Na2SO4+(NH4)2SO4
这就造成操作上的复杂化，所以现在一般不用Hg
作催化剂。
NH3
NH3
NH3
NH3
Se的催化效率也高，也有毒，但如掌握不好，用量
过多，温度过高或时间过长，均易导致N素损失。
4NH4+ + 3SeO32- + 2H+ = 2N2 + 3Se + 9H2O
如果用量不多或与Cu按比例混合使用，也可达到较
好效果。
Se能使有机C很快氧化成CO2，但不能加速有机N
NH4-N，虽然能使消煮液很快变清亮，但有机N并未
转化完全，所以后煮时间较长。
催化过程： Se + 2 H2SO4  H2SeO3 + 2 SO2 + H2O
H2SeO3  SeO2 + H2O
SeO2 + C  Se + CO2
CuSO4催化效率不如前两者，但毒性小，使用完全，
不易引起N素损失。
催化过程为：
4CuSO4+3C+2H2SO42Cu2SO4+4SO2+3CO2+2H2O
Cu2SO4+2H2SO42CuSO4+SO2+2H2O
即：当土壤有机质分解完毕，C被完全氧化后，消煮
液呈现清澈的兰绿色，冷却后为无色（CuSO4·5H2O
脱水），因此CuSO4不仅起催化作用，也起指示作用。
现在普遍采用Cu-Se与盐按比例配成的加速剂，它
既起到缩短消煮时间，又能防止N素损失的作用。
加速剂的比例为：
组成 K2SO4(或无水Na2SO4) ：CuSO4·5H2O ：Se粉
重量比 100 ： 10 ： 1
按比例混合，研细后使用。
III、氧化剂：
有HClO4、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2等，其中以
HClO4较好，但氧还电位太高，作用很激烈，加
入量稍多，极易使N素损失，使结果偏低。
K2Cr2O7、KMnO4在消煮时易暴溅，控制不好也
易引起N素损失。H2O2较安全，但也要控制量(作
植株分析用)。
总之，使用上述氧化剂都必须特别小心。
在H2SO4-HClO4消煮中，如果对测定的要求不太
高时，可在同一试液中测N、P，但要求精度高时
不宜作N、P联合测定。
因为二者矛盾在于：
为了完全回收P，HClO4用量应多些；
而为了完全回收N，则要求HClO4用量少些，
所以联合测定时只好折中处理，使回收率达到
95%即可。
在N、P、K联测中，土壤K只是近似于全K，因许多粘土矿物硅酸盐晶格上的K在开氏消煮中不会被释放出来，而P容易释放，而植物中K本来成离子态，所以，植物中的K可以完全被转到溶液中。
② H2SO4用量：
加入浓