KDN-103A  HYP-308消化炉 上海纤检仪器有限公司
当前位置:首页 > 凯氏定氮法和奈氏比色法测定植株全氮方法的比较

凯氏定氮法和奈氏比色法测定植株全氮方法的比较

[导读]试验比较凯氏定氮法和奈氏比色法对测定植株全氮含量的影响,分析 2 种方法的影响因素,结果表明:凯氏定氮法易受酸度和 样品浓度的影响,奈氏比色法易受酸度、样品浓度、稳定时间、金属离子的影响,在试验测定中应减少各因素影响而引起的误差。

植物全氮测定通常采用开氏法,即用 H2SO4-H2O2 消煮 法,用 H2O2 作为加速消煮的氧化剂,将有机氮转化为铵态 氮后,再采用凯氏定氮法或奈氏比色法测定,该方法不包 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。该方法操作简单、快速,对 N、P、K 的定量没有 干扰,而且可同时测定 N、P、K 等多种元素,有利于自动化 装置的使用,具有能满足一般生产和科研工作所要求的准 确度[1-2]。

1 材料与方法

1.1 试验试剂 浓 H2SO4(化学纯,密度 1.84 g/cm3)、300 g/L H2O2、100 g/L 酒石酸钠溶液、100 g/L KOH 溶液、奈氏试剂、100 μg/mL N (NH4+-N)标准溶液、400 g/L NaOH 溶液、20 g/L H3BO3-指示剂 溶液、酸标准溶液[c(HCl 或 1/2 H2SO4)=0.01 mol/L]、定氮混 合指示剂[3]。

1.2 试剂制备

1.2.1 奈氏试剂。

制备方法:溶解 45.0 g HgI2 和 35.0 g KI 于 400 mL 水中,洗入 1 000 mL 容量瓶,加入 KOH 112 g,加水 至 800 mL,摇匀,冷却后定容。放置数日后,过滤或将上清液 虹吸入棕色瓶中备用。

1.2.2 100 μg/mL N(NH4+-N)标准溶液。制备方法:称取烘干 NH4Cl(分析纯)0.381 7 g 溶于水中,定容至 1 000 mL,此为 100 μg/mL N(NH4+-N)贮备液。用时吸上述溶液 50 mL,稀释 至 500 mL,即为 10 μg/mL N(NH4+-N)工作液[4]。

1.2.3 定氮混合指示剂。制备方法:标取 0.1 g 甲基红和 0.5 g 溴甲酚绿,研磨,溶解于 100 mL 95%乙醇中,用稀酸或稀 碱调节 pH 值为 4.5,颜色为淡红色[5]。

1.3 凯氏定氮法

1.3.1 试验原理。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硫酸标准溶液滴定,以甲基红-溴甲酚 绿混合指示剂指示终点。

1.3.2 试验方法。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 5.00~10.00 mL(V2,含 NH+4-N 约 1 mg),注入半微量蒸馏器的内室。另取 150 mL 三角瓶,内加 5 mL 2%H3BO3 指示剂溶液,通过蒸气蒸馏(注意开放冷凝水, 勿使馏出液温度超过 40 ℃)[6]。待馏出液体积达 50~60 mL时,停止蒸馏,用少量已调节至 pH 值 4.5 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。

1.3.3 计算方法。计算公式: ω(N)(%)= c×(V-V0)×0.014×D×100 m 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);D—分取倍数(即消煮液定容体积 V1/吸取 测定的体积 V2)。 1.4 奈氏比色法 1.4.1 试验原理。植物样品在经 H2SO4-H2O2 消煮后,取得待 测液,待测液中的铵在 pH 值为 11 的碱性条件下,与奈氏试 剂作用生成桔黄色配合物[7]。其反应式如下:
2 KI+HgI2 K2HgI4(奈氏试剂) 2K2HgI4+3KOH+NH3 Hg2O(NH4I)(桔黄色)+7KI+2H2O 在测定溶液中引起混浊的物质有 Ca2+、Mg2+、Fe3+、S2-以 及酮、醇等,在植物分析中主要是 Ca2+、Mg2+离子的干扰,可 加酒石酸钠配合掩蔽。

1.4.2 试验方法。将消煮液用水定容至 100 mL,取过滤液 (或取放置澄清的上清液)供 N、P、K 等元素的测定。取上述 待测液 5 mL,置于 50 mL 容量瓶中,加 100 g/L 酒石酸钠溶 液 2 mL,充分摇匀,再加入 100 g/L KOH 溶液中和溶液中的 酸(KOH 加入量:另取一份待测溶液,以酚酞作指示剂,测定 中和这份溶液所需 KOH 的体积数),加水至 40 mL,摇匀,加 奈氏试剂 2.5 mL,用水定容后充分摇匀[8]。30 min 后用分光 光度计比色,波长为 425 nm。在样品测定的同时需做空白试 验,以校正试剂误差。 标准曲线的制作方法:分别吸取 10 μg/mL N(NH4+-N) 标准液 0、2.50、5.00、7.50、10.00、12.50 mL 置于 6 个容积为 50 mL 的容量瓶中,显色步骤同上述样品测定[9]。此标准系列 浓度分别为 0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 μg/mL N(NH4+-N),在波 长 425 nm 处比色。以空白消煮液显色后,调节仪器零点。 式中:ρ—从标准曲线查得显色液 N(NH4+-N)的质量浓 度(μg/mL);V—显色液体积(mL); 100 5 —分取倍数,即消煮 液定容体积(mL)/吸取消煮液体积(mL);m—干样品质量(g)。

2 结果与分析

2.1 凯氏定氮法的影响因素 试验表明,凯氏定氮法主要有 2 个影响因素:一是酸 度。蒸馏液中的 pH 值达到 8~9 即可,加入的 NaOH 过多,反 应剧烈,易造成 N(NH4+-N)损失,加入的 NaOH 少,不能中 和浓硫酸,N(NH4+-N)无法蒸出。二是样品浓度。待测液中的 适宜 NH4+-N 的浓度在 0.1~4.0 mg/L,如果含量较高,应先稀 释后再进行测定。

2.2 奈氏比色法的影响因素 试验表明,奈氏比色法主要有 4 个影响因素:一是酸 度。该方法显色过程受溶液 pH 值的影响很大,溶液 pH 值为 4 时不显色,pH 值在 4~11 时,随着 pH 值的升高,颜色加深, pH 值为 11 时显色完全。因此,显色溶液的 pH 值应≥11。二 是样品浓度。显色液 NH4+-N 的浓度在 0.2~3.0 mg/L 时符合 比耳定律,太低或太高都影响测定结果的准确性。三是稳定 时间。在显色时生成的络合物温度高时稳定 30 min,温度低 时应稳定 1 h 再进行比色测定。四是金属离子。奈氏比色法
易受显色溶液中的钙、镁等金属离子干扰,需要加入酒石酸 钠掩蔽剂。

3 结论 试验比较凯氏定氮法和奈氏比色法对测定植株全氮含 量的影响,分析 2 种方法的影响因素,指出凯氏定氮法易受 酸度和样品浓度的影响,奈氏比色法易受酸度、样品浓度、 稳定时间、金属离子的影响,在试验测定中应减少各因素影 响而引起的误差。

相关文章