植物全氮含量测定

[2013/8/1]

　　(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(最好放置过夜)，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，若遗留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。

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