一、方法原理
+
土壤样品用浓H2S04—催化剂加热消煮,使各种形态的氮都转化为NH4—N,然后加碱蒸馏 ,用硼酸吸收NH3,用标准酸滴定,计算样品含N量。 主要反应:
含N化合物+H2S04——— (NH4)2S04+CO2+SO2 + H20 (NH4)2S04+2NaOH—— 2NH3+ Na2S04+2H20 NH3+H3B03———————NH4·H2B03
2NH4·H2B03 + H2S04一(NH4)2S04+2H3B03 二、试剂
1,混合催化剂:1g硒(Se)粉,10gCuS04.5H20,100gK2S04磨细混匀。 2.浓H2S04。
3.40%NaOH:400gNaOH,加水至1000ml。
4.硼酸吸收液(2%):60g硼酸(H3B03)溶于2500ml水,加60ml混合指示剂,用0.1mol NaOH调节pH为4.5~5.0(紫红色),然后加水至3000ml。
5.混合指示剂:0.099g溴甲酚绿和0.066g甲基红,溶于100ml乙醇。
-1
6.0.01~0.02MOL.L标准酸(1/2H2SO4):3ml浓H2S04加入10000ml水中,混匀。
标定:准确称取硼砂(Na2B204)1.9068g,溶解定容为100ml,此为硼砂溶液。取此液10ml,放人三角瓶中,加甲基红指示剂2滴,用所配标准酸滴定由黄色至红色止,计算酸浓度。 三、仪器。
开氏瓶、电炉、定N蒸馏器、滴定管(半微量)。 四、操作步骤
1.称土样(100目)0.5~1g,放入开氏瓶底。加入混合催化剂2g,加几滴水湿润,再加入 浓H2S04 5ml,摇匀。
2,在通风柜内加热消煮,至淡兰色(无黑色)后再消煮0.5~1小时。取下冷却后,加水约 50ml。
3.取20ml硼酸吸收液(2%H3B03)放人250ml三角瓶中,三角瓶置于定N蒸馏器冷凝管 下,管口浸入吸收液中。
4.开氏瓶(内有消煮液)接在定N蒸馏器上,由小漏斗加人20~25ml 40%浓度的NaOH 溶液,夹紧不使漏气。
5.通水冷凝,通蒸气蒸馏15分钟左右。在临近结束前,使冷凝管口离开吸收液,再蒸馏2分钟,并用纳氏试剂或pH试纸检查是否蒸馏完全。如已蒸馏完毕,用少量水冲洗冷凝管下 口,然后取出三角瓶。
-1
6.用0.01 MOL.L标准酸溶液滴定,由兰绿色滴暮紫红色为终点。 五、计算
-1-33
土壤全N(g.Kg)= [(V-V0)*C*14*10*10]/W
-1
式中:C:标准酸浓度(MOL.L)。
V、Vo:分别为滴定样品和空白所用标准酸体积(ml) 14:N的摩尔质量(g/mol)
W:土样重(g) 六,注意事项:
1.土样应避免沾在开氏瓶颈部,如因颈部不干而沾丁土样,应用H2S04或少量水冲入瓶 底,否则会因消煮不到而使结果偏低或失误。
2.加入少量水湿润的目的是为了防止土与H2S04不能混匀而成团粒,不利于充分消化。
1
但水份多了会降低消煮温度,延长消化时间。所以不可加入太多水。可将土样在瓶底摇动散 开,然后加H2S04,这样土样不至成团粒,能与H2S04混匀。
3。消煮过程中,应摇动开氏瓶数次,让土样集中在瓶底与H2S04充分反应。消化开始时,
由于有机物炭化,溶液为棕黑色等深颜色,随有机物氧化,颜色变浅,至出现兰绿色时(此为CuS04的
+
颜色),大部分有机物都已分解,再消化半小时以上,使一些难转化的含氮化合物也转化为NH4—N。如果开氏瓶内还有黑色或棕色,必须继续消化至该色消失。
4.有时某些土样消化时会有溶液溅动现象,应控制温度不使反应局部过剧烈。消化土样 也可以用硬质试管—铝锭消化器或其它定氮消煮仪器。催化剂中Se有毒,且在高温下易挥 发,消化过程中还有S02等毒气产生,所以消煮必须在通风柜内进行。
5。消化后开氏瓶内为浓H2S04,应冷却后小心加入水稀释,否则会因水与浓H2S04激烈 作用,而使消化溶液冲出,造成损失或失败。
6,如用常量蒸馏器,可将开氏瓶直接接在蒸馏器上蒸馏。如用半微量定氮蒸馏器,可将
消化溶液全部转移人lOOml容量瓶中,用水洗几次开氏瓶,洗液也转入容量瓶。用水定容后, 取10~20ml溶液加入半微量定氮蒸馏器进行蒸馏测定,最后计算时需乘上分取倍数(10~5倍)。 7.常量定氮蒸馏时,由于蒸出NH3,H20量较大,冷凝管下口(可接皮管或塑料管加长些) 应插入硼酸吸收液,避免可能有的挥发损失。最后为避免管口沽有硼酸吸收液,.所以结束前2分钟将冷凝管口离开硼酸吸收液,让蒸馏溶液<这时含NH3·H20已经很少)冲洗管内口。在取出三角瓶时,还应用水冲洗一下冷凝管下口。、如果是用半微量定氮蒸馏,由于蒸出NH3·H20量较少,一般不会有挥发损失问题,所以冷凝管口可不插入吸收液中。
8.蒸馏加入的40%NaOH的量要适宜。少了,不能完全中和浓H2S04,因此不能使NH3蒸出;过多了,反应过剧烈,容易造成氮的损失。加入的量要根据溶液中含H2S04的量来决定,如消化时用5ml浓H2S04,则蒸馏时用20~25ml 40%NaOH(10N)。如用半微量蒸馏,取20ml稀释液(20ml/100ml),则只需加5ml 40%NaOH口添加NaOH的过程要快速,防止反应生成的NH3损失。
--9.该测定中不包括土壤中的N03—N。如土样有较多NO3和NO2—N,则需加入水杨酸和Na2S203固定和还
--+
原NO3—N、NO2—N成为NH4—N,然后同样进行消煮。 七、思考题
1.土样消煮时,加入的各种试剂各起什么作用?
+
2. 如何保证消煮完全,使全部氮都转化为NH4—N? 3.在蒸馏过程中,哪些因素可能造成测定结果偏低?
实验三 水解氮的测定(碱解扩散法)
一、方法原理
-1
在扩散皿中,用1MOL.L NaOH水解土壤,使易水解态氮转化为NH3,扩散后由H3B03吸收,用标准酸滴定,计算土壤水解N含量。 二、试剂
-1
1.1MOL.LNaOH:40g:NaOH,溶于1000ml水。 2.2%H3B03:同实验二,试剂4。
-1
3.0.01 MOL.L (1/2H2S04):同实验二,试剂6。.
4.碱性甘油:20g阿拉伯胶粉,加热溶解于100ml水中(80℃)。冷却后,加入20ml甘油,再加入20ml 40%NaOH溶液,混匀,贮于滴瓶中。 三、仪器
扩散皿、橡皮筋、恒温箱、天平、微量滴定管 四、操作方法:
1。称取土样2.00g,均匀铺于扩散皿外室。 2.内室中加2%H3B03 2ml。
2
3.在扩散皿边上涂碱性甘油,盖上玻璃片,转动使碱性甘油在四周沾匀。
-1
4.将玻片推开一小缝,往外室加人1 MOL.L NaOH 5ml。
5.立即盖严玻片,轻轻转动扩散皿,使外室土样与碱液混匀。用皮筋将玻片固定住。 6,扩散皿小心放人恒温箱,40℃,放24小时。
-1
7.取出扩散皿,去玻片,用0.01 MOL.L标准酸滴定内室溶液至紫红色止。 五、结果计算:
水解N (mg/kg) = C*V*14*1000/W
-1
式中:C:标准酸的浓度(MOL.L) V:滴定所用标准酸体积(ml) 14: N的摩尔质量. W:土样重(g) 六、注意事项:
1。土样用40目,均匀散开,必须全部与NaOH溶液混匀o 2.扩散皿要无缺口,无裂缝,保证扩散过程中不漏气。
3.碱性甘油及NaOH都不得沾及内室。如有少量沾人,需重做.
4.操作中要小心,不使扩散皿倾斜,或剧烈晃动,避免内室H3B03溢出,或外室样品和NaOH浸入内室。
00
5.为使水解完全,应使时间在24小时左右,温度40C,夏天温度在35C以上时,也可不放在恒温箱中,就在室内桌上水解,时间可稍长点。
6.滴定时可用小玻棒轻轻搅动内室溶液,但不要摇动扩散皿。
实验七 土壤全磷的测定 (一)NaOH碱熔一钼锑抗比色法
一、方法原理
用NaOH熔融分解土样,使磷转化为可溶性磷酸盐,制备待测溶液。
5+6+
取待测液在一定酸度条件下与钼锑抗反应生成磷钼杂多酸,其中Mo被抗坏血酸还原为Mo,生成钼兰,比色测定可得溶液磷浓度。
该法测定范围为0.1 ~ 1.4pm(P)。 二、试剂
1.NaOH(固体)
2. 4MOL.L-1(1/2H2SO4):120ML浓H2SO4慢慢加入960ml水中,搅拌,冷却后装瓶. 3.2,4—二硝基酚:0.4g 2,4—二硝基酚溶于200ml水中。 4,10% Na2C03:40gNa2C03加水至400ml。 5.5% H2S04:,20ml浓H2S04,慢慢加入380ml水中。
-1
6.6.5mol.l钼锑贮备液:
①180ml浓H2SO4慢慢加入400ml水中,冷却。
O
②20g(NH4)2Mo04加入300ml水中(60C)溶解,冷却。 ③0.5g酒石酸锑钾溶于100ml水。
将①慢慢加入②中,搅匀;再将③加入,冷却后加水至1000ml,贮于棕色瓶中。 7.钼锑抗溶液(使用当天配)
1.5g抗坏血酸加入100ml钼锑贮备液中,溶解。 8.P标准溶液:
O
KH2P04在105C烘2小时。取0.4390g,溶于水,加入3mlH2S04,移入1000ml容量瓶,用水定容,此为100ppmP标准液。
取此液5ml放人100ml容量瓶,水定容,得5ppmP标液。
3
三、仪器
马福炉,银坩埚,分光光度计,电炉。 四、操作步骤
(1)样品处理,待测液制备:
1.称取100目土样0.3g左右,称准至1/万。 2.用台秤取2g NaOH固体,将其中一半小心放入银坩埚底,铺散开。将土样倒在NaOH上,再将剩下的NaOH倒在上面。
O
3.先在电炉上加热,去除水分,然后将银坩埚放人马福炉,盖上盖子。逐步升温至720C保持20分钟。 4.取出坩埚,用少量水溶解熔块(可稍加热),溶液转入100ml容量瓶。多次进行上述操作直至熔块完
-1
全溶解。最后用4 MOL.L H2S04洗坩埚,洗液也转入容量瓶。
-1
5.加入10ml4 MOL.L(1/2H2S04),冷却后用水定容。澄清或过滤后,供测全P、全K用(可过滤于干净三角瓶中)。 (2)测定:
①取待测溶液5ml,放入25ml容量瓶中,加水约10ml。
②加入2,4—二硝基酚2滴,用10%Na2C03或5% H2S04调节pH至刚显微黄色。
③加入钼锑抗溶液2.50ml,摇动去气泡,用水定容,放置15分钟后比色测定。波长660nm。由标准典线上查出溶液P浓度(ppm)。 ④标准曲线绘制:
分别取5ppm磷标准溶液0、1、2、3、4、5ml,放人25ml容量瓶中,同测定②③进行,该标准系列浓度依次为0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.Oppm(P)。作标准曲线。
五、计算:
6
P(g/kg) = (ppm * l00 * 25 * 1000)/(W * 5 * 10) =( ppm * O.5 )/W 六、注意事项
1.土样和NaOH比例约为1:8,土样量多时,NaOH量应相应增加。称取的土样放人银坩埚中要散开不要堆成团粒,以便土样与NaOH充分接触反应。也可以将土样放在坩埚底,滴几滴乙醇使土散开,然后盖上NaOH。
0
2.NaOH易吸水,称量后要尽快放入坩埚并在电炉上烘干。也可以放人马福炉中先升温至200—300C,
0
停10分钟,使水分去尽,然后再升温至720C,否则会因NaOH会水分多而在熔融过程中样品和NaOH从坩埚边溢出。
00
3.银坩埚只能在950C以下使用,否则会熔化。所以必须校正和控制马福炉温度,在720C熔融。
2+
4.熔融好的样品冷却后表面平滑无气泡,颜色多呈兰绿色(Mn的颜色),如仍为土黄色 或黑色,说明还未熔融好,可以再放人马福炉在720℃熔融10 ~ 20分钟。
5.银坩埚的盖子在熔融过程中应盖上,但边上露出一小缝以便出气和空气流通。冷却后溶解样品熔融物时,盖子也应用少量水洗净。
6.熔融物不易很快溶解,可以稍加热,但不可煮沸,否则会溅出损失。每次用5—10ml水溶洗,用玻棒搅动加速溶解,多进行几次可全部溶出。也可以在坩埚中加较多水,放置过夜则 熔融物很容易溶解。
-1-1
7.加入1/2H2SO4(4 MOL.L)是为了中和多余的NaOH,使溶液呈酸性(约0.3mol.l),让硅沉淀下来。加入H2S04量应根据所用NaOH量多少而加减。
8.所取待测液体积根据磷含量多少而适当变化,含量低(钼兰色浅)的可取10ml,含量高的可取2ml,在计算时按实际取用量计算。
9.为了使显色溶液酸度适宜,待测液要先调pH近中性,且指示剂在酸性条件下应无色。2. 4—二硝基酚在pH3.8以下为无色,pH4.0左右为微黄色。用10%Na2C03溶液调节溶液刚由无色显微黄色即可。如加多了变成黄色,可用稀H2SO4反滴至黄色刚刚消失或微黄色。
10.钼锑抗应当天配制,冬天时可二天内有效,时间长了因抗坏血酸氧化等原因而失效。加入的量要准
4
确,否则显色液酸度等会变化。
11.加入钼锑抗后,会有C02气泡放出,必须摇动使气泡放完,再加水定容,否则可能有溶液溢出。
12.定容后放置时间,20℃以下应放15分钟以上,20C以上只需放5 ~ 10分钟即可显色完全。稳定时间可达8小时以上,低温时,尤其是磷浓度较高时,可能会有兰色沉淀生成,可以稍加温(30℃)待兰色溶解后再比色。
七、思考题
1.用碱熔法处理土样的理由是什么?碱熔处理样品时要注意些什么?如何判断熔融是否成功? 2.钼兰法测磷显色反应的适宜酸度是多少?实验中如何来达到这一适宜范围的?
3.碱熔—钼锑抗法测磷在土样称样量,NaOH用量,显色时所取待测液体积:显色剂用量等方面有什么关系及规定?
(二)HCl04—H2S04酸溶—钼锑抗比色法
一、方法原理
土壤样品用HCl04—H2S04消煮,使矿物态和有机态磷都转化为磷酸,然后用钼锑抗比色法测定。 二、试剂
1.浓H2S04、HCl04(70 ~ 72%)
-1
2.4 MOL.L NaOH:80g NaOH溶于500ml水中 其它试剂同实验七(一)、试剂3—8。 三、仪器
开氏瓶、电炉、分光光度计。 四、操作步骤
1.称土样(100目)0.50—1.0OOg,放人100ml开氏瓶中,加几滴水湿润,加5ml浓H2S04, 摇匀,再加HCl04lml,放在电炉上捎煮20分钟。
2.再滴加HCl0410滴左右,消化10—20分钟,使HCl04分解完全。冷却。 3.小心加20 ~ 30ml水于开氏瓶中,冷却后,将溶液转入100ml容量瓶,再用水少量多次洗净开氏瓶,洗液也全部移人容量瓶。冷却后水定容。 4.用无磷滤纸过滤于干的三角瓶中,待测。
5。取滤液5 ~ 10ml,同实验七,操作步骤(2)测定步骤进行。中和时用NaOH调至微黄色。 五、计算
-3
P(g/kg) = 待测液{P(ppm) * V * V2 * 10 }/(W * V1) 式中:P(ppm),比色测定后由标准曲线查得浓度 V:消化液定容体积(100m1) V1:吸取滤液体积(5 ~ 10m1) V2:显色溶液体积(25m1) W:土样重(g) 六、注意事项
1。HCl04与有机质作用剧烈,易发生爆炸,所以含有机物多的土壤,可以先用H2S04消化5~10分钟,然后再加HCl04消化。”
2.消化好的土样应无黑色或棕色,如不是白色或灰白色,应再加HCl04继续消化。最后应消化使HCl04全部分解。
3.消化后开氏瓶中为浓酸,加水稀释应小心,瓶口不要对人。
-1
4.中和H2S04时用4 MOL.L NaOH,不用Na2C03溶液。 5.该法只能分解97 ~ 98%土样,结果比碱熔法低。 七、思考题
1.酸解法消煮土样测磷有何优缺点?消煮操作中应注意什么?
5
2.钼锑抗比色法测磷的适用范围多少?如何使比色溶液磷浓度在此范围内?
实验八 土壤速效磷的测定 (一)中性和石灰性土壤速效磷测定
一、方法原理
-1
用0.5 MOL.L NaHCO3溶液提取土壤速效磷,用钼锑抗比色法测定。 二、试剂
-1-1
1.0.5 MOL.L NaHC03:称84g NaI-IC03溶于1500ml水中,用0.5 MOL.L NaOH调节pH为8.5,然后加水至2000ml。
-1-1
2.无磷活性炭:新购的活性炭,用2 MOL.L HCl浸泡过夜,用水冲洗多次,再用0.5 MOL.LNaHC03浸泡过夜,在平瓷漏斗上抽气过滤,用蒸馏水淋洗多次,并检查至洗液无磷为止。然后烘干装瓶备用。 3.其它试剂同实验七(一)试剂6、7、8。 三、仪器
振荡机、分光光度计 四、操作步骤
-1
1.称取lmm风干土样2.50g,放人150ml三角瓶中,加入0.5 MOL.L NaHC03溶液50ml,加无磷活性炭一小勺,塞紧塞子,在振荡机上振荡30分钟。 2.干过滤于三角瓶或烧杯中。
-1
3.吸取滤液5.00ml放人25ml容量瓶中,加2、4一二硝基酚2滴,用2 MOL.L(1/2H2S04)调溶液至微黄色或微黄色刚褪,边加边摇,使CO2气泡放出。如H2S04加入过多,用NaOH反调至微黄色。
4.加水至20ml左右,再加入钼锑抗溶液2.50ml,用水定容,放置15分钟,用波长700nm比色测定。 标准曲线:
分别取5ppm标准P溶液0、1、2、3、4、5ml,放人25ml容量瓶中,加水至20ml,加钼锑抗溶液2.50ml,水定容,放置15分钟后与样品溶液同样比色测定,P标准系列浓度为0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0ppm,作标准曲线。 五、计算
有效P(ppm) ={ 显色溶液P(ppm) * 50 * 25 }/(2.5 * 5) =ppm * l00 六、注意事项
1.称土样量可为5g,这时提取液NaHC03用量为100ml,即土液比必须保持1:20。
2.活性炭应无磷,新买来的活性炭大多数都含许多磷,必须除磷处理后才能用。由于活性炭对磷有吸
—-3
附作用,虽然在NaHC03溶液中HC03会抑制对PO4的吸附,但仍应注意活性炭用量不可太多,否则会使结果偏低。
3.温度对提取的磷量有影响,所以尽可能在20~25℃温度币提取,同一批样品应在同一温度下提取测定。
4.振荡时间长短也会影响提取量,所以统一振荡时间为30分钟。振荡后立即过滤不要长时间放置。 5.中和时由于大量CO2放出,要小心不让溶液喷出,要让CO2放完后再加钼锑抗试剂和定容,否则还会再放出C02而使溶液溢出。
-1
6.如不中和NaHC03而加钼锑抗试剂,显色液酸度为0.45 MOL.L,也在该法显色酸度范围内,所以操作中也可以取5.00ml滤液於25ml容量瓶中加lOml水,然后加2.5ml钼锑抗试剂,摇动使反应生成的C02去尽,再用水定容,比色测定。用此法时,标准曲线绘制必须取5ppmP标准溶液0、1、2、3、4、
-1
5ml,各加入5m1 0.5 MOL.L NaHC03溶液,然后加钼锑抗试剂,使标准溶液和样品溶液的酸度条件相
-1-1
同。也有的实验中另行配制7.5 MOL.L钼锑抗溶液(比上述实验所用钼锑抗溶液酸度高1 MOL.L)用于
-1
显色测定,这样不经中和过程直接加显色剂,显色溶液酸度仍为0.65 MOL.L。 七、思考题
1.中性、石灰性土壤为什么用pH8.5 NaHCO3,溶液来提取速效磷?
6
2.振荡提取过程哪些因素会影响提取量?
3.活性炭在提取过程中的作用及使用注意事项。
4.在选择和调节显色溶液的酸度方面你认为如何做较好?
(二)酸性土壤速效磷的测定
-1-1
(0.03 MOL.LNH4F—0.025 MOL.LHCl法)
一、方法原理
-酸性土壤的磷多以Fe—P和A1—P形态存在,F在酸性溶液中能络合土壤活性磷酸铁
+3+3-3
铝中的Fe,A1,而释放出PO4,提取出来的磷再用钼锑抗比色法测定。 二、试剂
-1-1
1,0.03 MOL.LNH4F—0.025 MOL.LHCl:2.22gNH4F溶于1000mL水中,加人主NHCl 50ml,然后加水至2000ml,放塑料桶中。
-1
2.0.8 MOL.LH3B03:25gH3B03溶于500ml热水。
-1
3.0.5 MOL.LNaOH:4gNaOH溶于200ml水,装入滴瓶中。 4.其它试剂同实验七(一)试剂。 三、仪器
振荡机、分光光度计 四、操作步骤
1.称取lmm风干土样4.OOg放入三角瓶中(或塑料瓶中),加入NH4F—HCl浸提剂40.0ml,塞紧塞子,振荡30分钟。
2.取出、干过滤于烧杯或塑料瓶中。
-1
3.吸滤液5 ~ lOml,放人25ml容量瓶中,加入5ml O.8mol.lH3B03,加入2.4一二硝基酚2滴,用
-1
0.5 MOL.L NaOH和稀HCl调节溶液至微黄色。加水至20ml左右。
4.加入钼锑抗溶液2.5ml,用水定容,放15分钟后比色测定。(以空白溶液为零点测定) 查曲线得显色液P(ppm)。 标准曲线绘制:
同实验七(一),操作步骤中标准曲线。 五、计算
有效P(ppm) = {显色液P(ppm) * 40 * 25} / (4 * 5) =ppm * 50 六、注意事项 1.NH4F—HCl溶液对玻璃有一定腐蚀作用,所以配制的溶液应贮于塑料桶中,浸提土样时最好用塑料瓶。 2.加入H3B03于待测液中是为防止NH4F—HCI对玻璃的腐蚀作用,有时也可以不加。
3.标准曲线可同实验七(一)中方法进行绘制,也可以另取系列标准溶掖,分别加5 ~ 10ml NH4F—HCl浸提液然后同样晶浸提液同样进行中和、显色测定,绘制曲线。 七、思考题
1.为什么酸性土壤用NH4F—HCl溶液作有效磷浸提剂?
2.为了防止HH4F—HCl溶液对玻璃的腐蚀作用,实验中采取了哪些措施?
实验九土壤全钾测定
一.方法原理
用NaOH碱熔法分解土样,制备待测液,用火焰光度法测钾。 二.试剂
7
1.NaOH固体
0+
2.钾标准溶液:称0.1907gKCl(100C烘2小时),放人lOOml容量瓶,用水溶解,定容,此为1000ppmK溶液,贮于塑料瓶中。
取10ml 此溶液,放人100ml容量瓶,稀释为100ppm溶液,再分别稀释为50、40、30、20、
+
10、5ppmK溶液。 三、仪器
银坩锅、火焰光度计。 四,操作步骤
1.样品熔融处理方法同实验七土壤全磷的测定(一)NaOH碱熔一钼锑抗比色法,操作步 骤(1)样品处理,(P13页),得样品待测溶液。
2.取样品溶掖(上清液或滤液)5ml,放人25ml容量瓶,用水定容。
3.稀释液倒入小烧杯中,与标准溶液一同在火焰光度计上测定,读取溶液浓度(ppm)。 五、计算
-3
K(g/kg)= (ppm * l00 * 25 * l0) /(W * 5) 式中:W为土样重(g)
100为土样熔融后定容体积(ml) 5为取土样溶液体积(ml) 25为测定溶液体积(ml) 六注意事项
l样品处理注意事项同土壤全磷测定注意事项。
2。测定溶液稀释倍数视土样合钾量而异,如含量高,可取2ml溶液稀释为25ml,计算时代人相应数据。 3.为防止溶液中有微小土粒堵塞火焰光度计管道,应取澄清的样品溶液稀释,如溶液不清,应过滤后再取滤液稀释。
+
4。为使标准溶液与样晶溶液条件—至可在配制K标准溶液时加入与样品溶液相当量的空白整渡,即取2g NaOH不加土样,同样熔融和溶解、中和、定容为100ml,然后在配标准系列溶液时,每份同样如此空白液5ml(与样品瘩液同量),再定容。 七、思考题
1.为了使标准溶液介质条件与样品溶液相近,可以采取哪些措施?
2.土壤全钾测定样晶处理时,为了使土样分解完全和减少污染的可能,应该注意些什么? 3.火焰光度法测钾的适宜范围一般为多少?如何使测定溶液全钾量在此范围内?
实验十 土壤速效钾的测定
(一)火焰光度法
一、方法原理
-1
用1 MOL.L中性NH4OAc溶液浸提土壤速效钾,用火焰光度法测定。 二、试剂
-1
1.1 MOL.L NH4OAc:称取154.2gNH40Ac,溶于1800ml水,酸度计测量pH,慢慢加入l:1NH4OH或HOAc,调节溶液pH至7.0,然后加水至2000ml 。
-1
2.钾标准溶液:同实验九试剂2。溶液用1 MOL.L NH4OAc定容。 三、仪器
火焰光度计、振荡机 四、操作步骤
-1
1.称lmm风干土样5.00g,放人100ml三角瓶中,加入1 MOL.L中性NH4OAc溶液50ml,塞紧 橡皮塞,振荡30分钟,取出,过滤于小烧杯中。
8
2.将滤液在火焰光度计上与标准溶液同样测定,读取溶液浓度(ppm)。 五、结果计算
土壤速效钾(ppm) =(测定值ppm * V)/W = ppm *(50/5) = ppm * 10
式中50为浸提液体积,5为土样重,如实际体积和土样重不是此数,应往式中代入实用数 值计算。ppm为测读的溶液浓度。 六、注意事项
1.取土样重量和浸提液的量可以变动,但二者的比例必须为1:10,振荡时间也必须固定为30分钟。浸提比例和振荡时间对提取速效钾的量有影响。
-1+++
2.1 MOL.L NH4OA:是目前采用最普遍的土壤速效钾浸提剂;NH4与K半径相近,,以NH4取代交换性+
K所得结果重现性好,能将交换性钾与矿物晶格间的非交换性钾分开?浸提时间长短的影响也较小,测定结果应用也较方便,如用其它浸提剂,需参考与该浸提剂相关的诊断标准。
-1
3.用1 MOL.L NH4OAc溶液配制钾标准溶液,以便使标准液与样品提取液介质条件相近,注意NH40Ac溶液不能久放,尤其是在气温较高条件下,否则易长霉,影响测定结果。 七、思考题
-1
1.为什么常用 1mol.L NH40Ac作土壤速效钾提取剂?浸提条件是什么? 2.土壤速效钾测定结果应用指标和注意点是什么?
-1
(二)1mol.l NaN03提取-四苯硼钠比浊法
一、方法原理
+-1
在无火焰光度计时,可用四苯硼钠比浊法测,定钾,因NH4会干扰测定,所以用1 mol.LNaN03作提取
+
剂。提取出的K,在微碱性条件下,与四苯硼钠反应,生成微小的四苯硼钾沉淀,在3~30ppm范围内,可比浊测定。 反应式为: ++K + Na[B(C6H5)4] → K[B(C6H5)4] + Na 二. 试剂
-1
1.1mol.l NaN03:取170g NaN03镕于水,加水至2000ml。
-1
2.甲醛一EDTA掩蔽剂:取5.0g EDTA二钠盐,溶于40m1 0.05mol.l硼砂溶液(1.9lg Na2B407·10H20
-1
溶于lOOml水中为0.05mol.l),加入160ml 37%甲醛溶液,混匀,该溶液pH为9.2。
-1
3.3%四苯硼钠:3.00g四苯硼钠,溶于100ml水中,加2滴1mol.l NaOH,放置澄清后,取清液用。
0-13
4.K标准溶液:0.1907g KCl(110C烘2小时),用1mol.l NaNO溶解定容为100ml,此为1000ppmK
-1
标准溶液,再分别用1mol.lNaNO3溶液稀释成:5、10、15、20、25、30ppm的钾标准系列溶液。 三、仪器
振荡机、分光光度计 四、操作步骤
-1
1. 称风干土(1mm)5.00g,放人三角瓶中,加25.0ml 1mol.lNaN03,塞上塞子,振荡5分钟过滤。 2. 取滤液10ml,放人25ml容量瓶中,加甲醛一EDTA掩蔽剂2.5ml,摇匀。加水至20cm左右,再加
2.5ml 3%四苯硼钾溶液,用水定容,放15分钟后比浊测定吸光度,用1cm比色皿,波长420nm。查标准曲线得溶液Kppm。 标准曲线绘制: 分别取5 ~ 30ppm钾标准溶液各lOml,放人25ml容量瓶中,同操作2进行。以水为参比调吸光度零点。分别测系列钾标准溶液吸光度,作标准曲线。 五、计算
土壤速效K,ppm =(查曲线得ppm * 25 * 25)/(5 * 10) =ppm * l2.5
9
六、注意事项、
1.该法精确度较火焰光度法差,只在无火焰光度计时选用。另外由于浸提时间较短及土液比较小,提取出的速效钾量比NH4OAc法少,结果偏低,结果应用的参考指标也较低。
2.加试剂顺序不可变动。必须先加掩蔽剂,后加四苯硼钠。如土样中M嘎’含量高,则用掩蔽法难以
++
消除NH4的影响,需进行去NH4处理,然后测定。
3.为了使悬浊液较稳定,可以在溶液中加1%阿拉伯胶溶液lml,在加四苯硼钠溶液之前加入即可。 4.定容后放置15 ~ 30分钟比浊,时间不可过长。由于是悬浊液,时间过长,浊度会发生 变化。该法应使操作条件一致,包括溶液pH,试剂用量,放置时间等要一致,否则再现性差。 七、思考题
1.四苯硼钠比浊法测K的主要干扰因素及其克服办法是什么? 2.如何使比浊法测定结果较准确,再现性较好?
实验十四 土壤水溶性盐总量测定(电导率测定)
一、方法原理
土壤水溶性盐的浸提液有导电作用,在一定浓度范围内,溶液含盐量与电导率呈正相关,因此测出浸出液的电导率,可以求出土壤含盐量的多少。 二、试剂
-1
1. 0.01MOL.LKCl溶液:称取0.7456gKCl,溶于无CO2水中,定容为1000ml,该溶液25℃时电导率为1.412ms/cm。 三、仪器
电导仪、电导电极(260型) 四、操作步骤
1.取1mm风干土4.0g,放人大试管中,加水20ml,塞上塞子,振摇3分钟,放置澄清。 2.将电导电极洗净,吸干水,插人澄清液中间,:测定电导度(S)。同时再测溶液温度。 五、结果计算
土壤浸出液电导率EC25 = St * ft * K 式中:St为测量得的电导度
ft为测量温度下的温度校正系数,可查教材附录表5,或是按每升高1℃,电导度约增加2%计算,此
O
时可按下式计算(t为测得温度C) EC25 = K*St*[1-(t-25) * 2%]
电极常数K = KCl标准溶液电导率(EC)/测得该标准溶液电导率(S) K为电极常数,通过测定已知电导率的KCl溶液的电导度来求得。
一般在测定时已将电极常数在仪器上补偿,因此可不再乘K,此时计算式为: 浸出液电导率EC25 = St[1-(t—25) * 2%]
六、注意事项
1.如浸出液要用于测水溶性盐,则可取40g土,加200ml水,振摇3分钟,然后用布氏漏 斗抽气过滤,取滤液测电导及用于测阳、阴离子。
2.只测电导率的浸出液不需过滤,即可直接测定,电导电极应插入清液中间部位。
3.测得电导度后,可求出电导率直接用于相互比较土壤盐渍化程度。也可通过标准曲线求出土壤含盐量。标准曲线是取所测地区不同盐分含量的土样多个用电导法测土壤溶液电导率,同时用烘干法测水溶性盐总量,在座标纸上以电导率为纵座标,水溶盐总量为横座标,取点作曲线。 七、思考题
1.电导仪的使用方法及使用注意事项?
2. 哪些因素会影响土壤浸出液电导度的测定?
实验十五 植物样品消化
10
(一)(H2S04—H202法)
一、方法原理
+
先用浓H2S04消煮植物样品,然后加入H2q加速氧化过程,使有机态氮转化为NH4—N,各种形态的磷、钾也释放出来,制得的待测液,可供N、P、K等元素的测定。
一、试剂: 1.浓H2S04 2.H202(30%)
三、主要仪器:电炉、开氏瓶 四、操作步骤:
1.用1/万天平称取植物干样0.3~0.4g,小心倒入开氏瓶底部,勿使沾在颈部。 2,加入浓H2S04 5ml轻摇开氏瓶,使植物样全部为H2S04浸润(可放置过夜)。 3,在电炉上加热,至冒白烟(通风橱中加热,约15~20分钟)。
4.取下开氏瓶置于开氏瓶架上,稍冷却,然后边摇边滴加H202 10滴。 5.置于电炉上加热,至冒白烟(2~5分钟)。
6.再取下开氏瓶,稍冷却,加H202 6~8滴,摇动,置电炉上加热,如此进行几次,每次随消化溶液颜色变浅而渐渐少加H202,直至消化液五色透明后,再微沸5分钟,去尽CO2。
7.取下开氏瓶,冷却,小心加入10~20ml蒸馏水,冷却,转移人100ml容量瓶中。
8.用少量水洗开氏瓶3~4次,洗液均移入容量瓶中,冷却后,用水定容,澄清或过滤后供N、P、K测定用。
同时做空白,除不加植物样外,同样进行。 五、注意事项
1.植物干样应磨细烘干。植物干样容易吸湿,称量时难以稳定,称量操作要快,最好用称量瓶称或用称量纸包起来称。如用鲜样分析,样品应剪碎,称取3~5g,称样也要迅速。
2.开氏瓶颈必须干燥无水,以免样品沾在瓶颈部。样品倒入瓶内时,可将称量纸卷成筒状,伸人瓶内加样。如有样品沾在瓶颈上端,必须用少量水或H2S04将其冲下,否则会造成损失。 3.加人浓H2S04的量,应视样品量多少而异,一般1g样加10ml浓H2S04。
4.为了使样品能与H2S04充分混匀,先将样品在瓶底散开,再加H2S04轻轻摇动,注意不要将样品摇动到颈部。如样品不散开,加H2SO4后容易结块,内部不被H2S04浸润,会加长消煮时间。也可以先加水浸湿样品,再加H2SO4,但不可多加水,否则由于稀释H2S04使消煮时间大大延长。
5.开始加热时应小心控制温度,以免产生过多泡沫,尤其是含蛋白质多的样品。如有大量泡沫上溢,应停止,否则泡沫冲出会导致实验失败,甚至损坏电炉等。为减少泡沫生成,可加入少量消泡剂如异辛醇等;也可加H2S04后放置过夜,然后消煮。
6,加H202时间不要过早,应该用H2S04消煮20分钟以上,再加H202。H2O2反应后生成H20,冲稀H2S04使其氧化作用减弱,消煮温度降低,有时反而会延长消煮时间。
7.加H202应直接滴加在溶液中,应待开氏瓶稍冷却后加,以免局部反应过剧烈,造成氮损失,如果有样品或浓H2S04沾在瓶颈部,可用H202滴冲下去。
8.加H202的量应逐步减少,每次加入后加热微沸即可,使氧化和还原作用平衡进行。加入H202的次数和量应视消煮液的颜色决定,消化液颜色由棕黑色呻棕红色啼棕黄色一无色,色深时可多加,色浅时应少加。消煮至五色时,再加热5分钟,去除多余的H202,否则会影响N、P的比色测定。 9,消煮过程中,经常摇动开氏瓶,使沾在瓶壁上的样品和H2S04流入瓶底反应。
10,消化完毕后,待冷却后再加水稀释,防止热H2S04遇水过激作用,水应沿瓶壁慢慢加入,边加边摇,冷却后再转入容量瓶,为加速开氏瓶冷却,可用冷水在瓶外冷却。
---11,方法不包括N03—N转化,如果包括N03—N在内,应先用锌粉或Na2S203还原N03—N。 六、思考题:
1.消煮过程中,H2S04,H202的作用是什么?
11
2.用H2S04—H202消煮,应注意些什么?理由是什么?如果样品只测P和K,是否可以多加,快加H202以加快消化速度?
3.开氏瓶颈如沾有少量样品,对测定会有什么影响?如何纠正?
4.称样时间过长,加H202后煮沸温度过高,加H202时开氏瓶未冷却,所用H202纯度低,这些因素对样品中N、P、K的测定有什么影响?
3. 比较酸消化和干灰化法处理样品的优缺点?
(二)混合加速剂消煮法
一、方法原理:
+
植物样品在催化剂的参与下,用浓硫酸消煮分解,使其中的氮转化为NH4,制得待测溶液,可用于测定氮含量。 二、试剂: 1.浓H2SO4
2.混合加速剂:K2S04:CuS04:Se=100:10:l按此比例取试剂混合研磨,过80目筛,混匀。消煮时每毫升H2S04加0.37g混合加速剂。 三、仪器:
开氏瓶、电炉、天平(1/万) 四、操作步骤:
1.准确称取干植物样品0.2 ~ 0.3g,小心倒入开氏瓶内,注意勿使沽在瓶颈上。 2.加入混合加速剂约1.8g,滴加几滴水使样品湿润。 3.加入浓硫酸5ml,摇匀,置于电炉上,小心加热。
4.消煮至溶液清亮带浅兰色时,再加热约10分钟,取下冷却。
5.加少量水稀释,冷却后转移入50ml容量瓶中,用水分几次洗净开氏瓶,洗液均移入容量瓶内,用水定容,供测氮用。同时做空白。 五、注意事项
1.样品称取及加H2S04等操作注意事项同前(H2S04一H202法)。
2.消煮过程中应经常转动开氏瓶、使溅在瓶壁上的样品回到酸液中反应,消煮好时瓶内壁不应该有黑或棕色污点。
3.开始时控制炉温,防止泡沫冲出。
+
4.用此法消煮所得待测液,应该用蒸馏法或电极法测NH4—N,不可用比色法测定N,待测液也不可用于测磷和钾。
-5.该法不包括NO3—N。
实验十六 植物样品中氮的测定
(一)奈氏比色法
一、方法原理:
铵离子在碱性条件下与奈氏试剂反应生成黄色络合物[Hg20(NH2)I],在铵离子浓度不高的一定范围内,颜色深浅与铵浓度成正比,可以比色测定, 反应式: +2---1
HH4 + 2HgI4 + 4OH——Hg2O(NH2)+7I+3H2O
+
该法适用于微量NH4测定,测定范围为0.2 ~ 3ppm。 二、试剂:
1.奈氏试剂:①100g HgI2和70g KI溶于300ml水中;②60g NaOH溶于500ml水中,冷却后将①慢慢加入②中,边加边搅拌,然后用水稀释为1000ml,静置过夜,取清液贮于棕色瓶中。 2.10%酒石酸钠:10g酒石酸钠(Na2C4H404·2H20)溶于水中,稀释到100ml。
12
3.1%阿拉伯胶:1g阿拉伯树胶溶于100ml沸水中,加热溶解,加2滴氯仿防腐(如混浊,待澄清后取上部清液用)。
4.8%KOH溶液:8g KOH溶于水中,加水至100ml。
5.氮标准溶液:称取100℃烘干过的NH4Cl 0.3817g,溶解定容为1000ml,此为100ppmN
++
(NH4—N)标准液。吸取上述溶液10ml,稀释定容为100ml,,即为10ppmN(NH4—N)标准液。 三,主要仪器: 721分光光度计。 四、操作步骤:
1.吸取植物样品消煮定容后的澄清溶液1 ~ 2m→50ml容量瓶中,加水约30ml。 2.加10%酒石酸钠2ml,摇匀,加8% KOH(1 ~ 2ml)中和。 3.加10滴阿拉伯胶溶液,摇匀;
4.边摇边加入2ml奈氏试剂,摇匀,用水定容。
5.放5分钟后比色测定,以空白溶液为零点,波长425或490nm,读取吸光度值。从标准
+
曲线上查出比色溶液N(NH4—N)浓度。 标准曲线:
分别吸取10ppmN标准溶液0、2、4、6、8、10ml,置于50ml容量瓶中,同上进行显色测定(不加KOH
++
中和);所得标准系列溶液含NH4—N依次为0,0.4,0.8,I.2,1.6,2.Oppm。以NH4—N浓度为横轴,吸光度为纵轴作标准曲线。 五、计算:
-4
样品N% = (ppm * 50 * 100 * 10) /(W * V)
+
式中:ppm—测定液的NH4—N浓度 W——样品重(g)
V——吸取消煮液体积(m1) 六、注意事项:
1. 奈氏试剂有不同配法,不同配法的灵敏性稍有差异,不论何种配法,开始都会有沉淀生成,要澄清后取清液用,应避光保存。有的配法用过滤法,应注意奈氏试剂溶解普通滤纸,过滤时往往要很快更换滤纸,相比而言,澄清法比较省事。 2.奈氏试剂的其它配法:
①5g KI溶于5ml水,3.5g HgCl2溶于20ml水中(加热溶解),将HgCl2溶液慢慢加入KI溶液中,不断搅拌,直到出现少量微红色沉淀,然后加30% KOH溶液70ml,搅拌,再加几滴HgCl2溶液,至出现红色沉淀后,混匀静置过夜,取清液贮于棕色瓶中。 ②其它配方:
奈氏试剂KI HgCl2 HgI2 NaOH KOH 溶液 碱浓度
(g) (g) (g) (g) (g) (m1) (N)
1 35 45.0 112 1000 2.0 2 35 <20 105 1000 2.6 3 50 足量 140 1000 3.5
上述奈氏试剂在室温下均可用,不同温度时使用效果有差别,碱度大的显色快,但易浑浊;碱度小的不易浑浊,显色慢。温度低时(13 ~ 15℃)可用奈氏试剂Ⅲ,,显色快,读取时间30分钟 ~ 2小时;温度高时可用工,测读时间为显色后10~60分钟;全年用一种时,可用Ⅱ,20℃以上时10 ~ 60分钟测
O
定,15C以下时30分钟 ~ 2小时内测定。
+
3. 铵浓度不同时,与奈氏试剂反应生成物从淡黄色到红棕色,NH4多时生成红褐色沉淀,所以溶液N田浓度高时,必须先稀释到一定范围后才能用此法测。方法适用于低含量N,的测定。如样品含N量高,为避免过大的稀释误差,应改用蒸馏法、电极法等方法测定。 4. 随显色溶液温度增加,铵浓度增加,奈氏试剂碱度增加而易产生浑浊,为防止混浊,应该控制温度、
13
降低NH4浓度,同时加酒石酸钠和阿拉伯胶防止浑浊。
2+2+3+
溶液中的Ca、Mg、Fe在强碱性时会生成沉淀而使溶液浑浊,加酒石酸钠可络合掩蔽去除它们的干扰:
24·
酒石酸钠必须先加,否则不能起掩蔽作用。如加入奈氏试剂后发现溶液有白色沉淀浑浊,说明仍有Ca、2+0
Mg干扰,遇此情况可以多加1~2倍酒石酸钠溶液,所用酒石酸钠应该无铵(用前在90C烘几小时)。也有人用5%EDTA代替酒石酸钠,但效果不如酒石酸钠,同时由于EDTA消耗奈氏试剂,需多加奈氏试剂才行。
阿拉伯胶对溶液起保护作用,可提高胶体溶液的稳定性,防浑浊。但用量多少对黄色深浅有一定影响,多加色浅,少加色深,所以加入量必须准确一致。
5. 加奈氏试剂前,溶液应调到近中性,因为在强酸性溶液中加奈氏试剂,会出现红色沉淀(HgI2)或别的颜色干扰。用8% KOH中和时,最好另取相当量待测液做空白试验,用酚酞作指示剂,用KOH滴加至刚显红色,即为应加KOH的量。
络合反应是在强碱性条件下进行,如pH<4,不显色;pH4 ~ 11之间,随pH升高而显色增强;必须维
-1
持显色溶液pH>= 11。但如显色时碱度过高,也会产生沉淀,应控制在0.3MOL.L以下。
6. 由于络合物的稳定时间不长,显色后应在1小时以内比色完,同一批测定样品数不要过多。
7. 比色测定的波长可用410nm、425nm、440nm、490nm,反应生成物的吸收与奈氏试剂的吸收值之差
+
在422 ~ 425nm处最大。如含量低时,用425nm波长测定;NH4含量高时,用490nm测定。
+
8.必须注意所用水、试剂中无NH4,注意实验室无NH3污染干扰。 七、思考恐
1.奈氏试剂的配制和保存应注意些什么?试剂中各成份的主要作用是什么?不同配制方法所得奈氏试剂的使用条件和效果有无不同?
2.如果在操作过程中将奈氏试剂、阿拉伯胶水、酒石酸钠的加入顺序颠倒了,有什么影响?为什么? 3.按操作步骤认真进行,加奈氏试剂后发现溶液中有白色浑浊生成,可能原因是什么?如何解决?如发现有红褐色沉淀生成,原因是什么?如何解决? 4.是否每次测定都必须同时作标准曲线?
5.为什么有时用490nm波长比色,有时又用440nm波长比色?
+
6.奈氏比色法测NH4—N,对溶液的酸碱度有什么要求?如何调节和控制碱度条件?
(二)半微量蒸馏法
一、方法原理:
样品溶液在半微量定N蒸馏器中,加碱蒸馏,将氨吸收在硼酸液中,用标准酸滴定,由酸消耗量计算溶液含N量。 反应为:
(NH4)2S04 + 2NaOH → Na2S04 + 2NH3 + 2H20 NH3 + H3B03 → NH4•H2B03
2NH4•H2B03 + H2SO4 → (NH4)2S04 + 2H3B03 二、试剂:
1.NaOH(40%):40gNaOH溶于水,加水到100ml,放置澄清后取清液用。
2.定N混合指示剂:称0.1g 甲基红,0.5g溴甲酚绿指示剂,研磨,溶解于lOOml 95%乙醇中,用稀酸或碱调pH4.5。 3. 2%硼酸浓度:取20g分析纯硼酸,用热水(60℃)溶解,冷却后,加入5ml定N混合指示剂,如水到1000ml,用稀HCl或稀NaOH调节pH为4.5。
-1
4.1/2H2S04标准溶液(0.02MOL.L):取浓H2S04 2.8ml,加入水中,稀释至5000ml,用硼砂或标准碱标定。
三、主要仪器:
半微量定N蒸馏器,半微量滴定管。 四、操作步骤:
14
+
1.吸取待测液10ml,放入半微量定N蒸馏器内室。
2.取10ml 2%H3B03吸收液于三角瓶中,置于蒸馏器冷凝管下口。 3.在蒸馏器中加入5ml 40%NaOH,立即塞紧。
4.通入蒸汽蒸馏5 ~ 10分钟(收集馏出液约30m1)。 5.用很少量水冲洗冷凝管下口,取出三角瓶。·
-1
6.用0.02MOL.L标准1/2H2S04滴定,至突变为红紫色为终点,读取所用酸ml数。
二、计算:
-3
样品含N% = (C * V * 14*10 * 100 * 100)/(W * 10) 式中:C——标准酸浓度 V——滴定用标准酸m1数 14——N的摩尔质量 W——样品重(g) 六、注意事项:
1. 定N混合指示剂也可以不在配制硼酸吸收液时加入,而在蒸馏之前加人H3B03吸收液中,加1滴即可。加了混合指示剂的吸收液颜色为淡红色,不得为淡蓝色,用眼睛判断往往不准,所以应该用酸度计来调pH为4.5。
2.也可以用3%H3B03溶液。硼酸应该用分析纯以上的,硼酸纯度越高,浓度越小,则滴定终点越鲜明。 3.在蒸馏样品待测液前,先通蒸气空蒸5分钟,以除去蒸馏系统中可能存在的N田污染。 4.半微量蒸馏,冷凝管口不必插入吸收液中,可防止倒吸和减少洗涤手续。
5.蒸馏过程中内室可能有泡沫产生,如冲上馏出管则会造成误差或失败,故每次蒸馏加 样品溶液量不要多,5 ~ 10ml即可,通人蒸气的速度要控制,不使沸腾过激烈。
6.所用的40%NaOH溶液,配制后应放置一天后用,使其中可能有的Na2C03等沉淀下去,否则加入样品溶液中与酸反应会产生许多CO2气体。
7.蒸馏结束后,及时用反吸法将半微量蒸馏器内室洗净。 七、思考题:
1.硼酸吸收液吸收NH3•H20后,颜色应由紫红变为绿色,但在蒸馏已经进行了5分钟后,吸收液仍未变色,这可能有哪些原因引起?如何解决?
2.如果加入蒸馏器中的样品溶液量过多或过少,对测定有何影响?如NaOH加入量过多或过少呢? 3.如果冷凝管口插入H3B03吸收液中,不小心发生了倒吸现象,可能原因有哪些?如何解决? 4.在用标准酸滴定硼酸吸收液时,不小心滴过了,如果不重新取样蒸馏,你有没有办法得 出滴定到终点标准酸的准确用量?
5.2%硼酸吸收液每ml能吸收0.92mg N,如在三角瓶中加入过少或过多的硼酸吸收液,对测定结果会有什么影响?对1.5%含N量的样品,用多少硼酸吸收液较合适?
实验十七 植物样品中全磷的测定(钒钼黄比色法)
一、方法原理:
在一定的酸度条件下,磷酸、偏钒酸、钼酸结合为多元络合物,其组成可能为P2O5、V205、
22M00、nH20,此络合物为黄色,在一定范围内,溶液颜色深浅与含磷量成正比,可进行磷的比色测定。 该法测定溶液中磷的范围为l~20ppm,适用于测含磷较高的样品。比色波长可选用400~490nm。 二、试剂:
1.钒钼酸溶液:
A溶液:25g钼酸铵[(NH4)6M07024·4H20]溶解于300ml水中;
B溶液:1.25g偏钒酸铵(NH4VO3)溶于200ml沸水,冷却后加250ml浓HNO3,冷至室温。 将A液慢慢加入B液,搅拌,用水稀释至1000ml。
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2 . 6MOL.L NaOH:240gNaOH溶于1000ml水中。
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3 .2MOL.L HCI:20ml浓HCl加人100rd水中。 4 . 2,6一二硝基酚:0.5g2,6—二硝基酚溶于200ml水中·变色范围是pH2.4(无色)一4.0(黄色)。
0
5 .磷标准溶液(50ppm):取分析纯KH2P040.2195g(KH2P04经105C烘干过),用水溶解,移人1000ml容量瓶,加入l:1 H2S0410ml,用水定容。 三、主要仪器: 721分光光度计 四、操作步骤:
1.吸取澄清的样品待测液10ml一25ml容量瓶中。
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2.加2,6一二硝基酚2滴,用6MOL.L NaOH中和至微黄色,如黄色过深,用2MOL.L HCI回滴至微黄色。
3.加钒钼酸溶液5ml,用水定容。
4.放置15分钟后,比色测定,以空白溶液为零点,波长450nm。读取吸光度,由标准曲线上查得溶液磷ppm数。
同时作标准曲线:
分别取50ppm磷标准溶液0、1、2、3、4、5ml,从操作步骤2开始同样显色测定,该标准系列溶液含磷分别为0、2、4、6、8、lOppm,以磷浓度对吸光度作标准曲线。
五、计算:
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样品含p% ={ppm × 25 × (100/10) × 10}/ W 式中:ppm一由标准曲线查得测定溶液磷浓度 W — 样品重(g) 六、注意事项:
1,配制钒钼酸溶液时,应待B液冷至室温再将A液与B液混合,否则配得的溶液颜色不是淡黄色而带有黄绿色。钒钼酸溶液应贮于棕色瓶中,如保存过程中有沉淀生成,不能再用。·
2.如样品含磷量高,应减少待测液取用量,例如取1~5ml,也可用较高浓度的标准溶液作标准线,线性范围可达20ppm。
3.选用的比色波长与磷含量有关,波长不同灵敏度不一样,应根据样品含量高低选用合适的比色波长; 溶液含磷量(ppm)0.5~5.52~154~172~20 测定波长(nm) 400 440 470 490
同次测定中,标准曲线与样品溶液必须用同一波长。
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4.该法允许酸度范围较宽,0.2~1.6 MOL.L,常用酸度范围是0.5~1.O MOL.L,最适酸度为
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0.85MOL.L。钒钼酸的酸度高(4 MOL.L),所以待测液的酸度不能过大,应先调至{0.2 MOL.L标准溶液也要同样调酸,标准溶液也要同样调酸度(用2,6一二硝基酚作指示剂)。如酸度过高,灵敏度降
-1
低,}1.6 MOL.L时,显色不全或不显色,酸度低时灵敏度高,但过低则会产生沉淀及其它干扰。
-1
硅酸在溶液中也有类似反应,通过控制酸度在0.5~0.8MOL.L及控制钒酸盐的量,可防止干扰。
oo
5.显色时间与温度有关,温度高,显色快,10C时显色要15~20分钟,30C时只要2分钟,室温时,颜色变化小,温差大时颜色深浅有异,所以冬夏不能使用同一标准曲线。
6.显色后颜色可稳定24小时,显色后5小时内颜色保持不变,在20小时后光密度约提高2%左右.
七.思考题:
1.测磷可用钼黄法和钼兰法,比较两法在测定范围,条件反应(酸度,稳定时间,温度,干扰)方面的异同点。
2.如何选择适当的测定波长?
3.待测液为什么要用NaOHT调至中性?如果没有2.6-二硝基做指示剂,可用什么?如何调法? 4.某一样品含p8-10%,用钼黄法测磷,试计算称样量,定容体积,显色定容体积,选用适宜的波长测定.
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-1
实验十八 植物样品中全钾的测定(火焰光度法) 一. 方法原理:
样品溶液经雾化燃烧,钾原子受高温激发发射出特征光谱,经滤光和光电转换,由检流机检测,在一定范围内测得电流强度与钾含量成正比例,据此测得溶液中的钾. 二. 试剂:
0
钾的标准溶液:取1.9068克分析纯kcl(经105c烘干),溶于水,定容为1000ml,此为1000ppmK标准液.
分别取此液0,1,2,3,4,5ml置于100ml容量瓶,各加5ml空白消煮液,用水定容,所得标准溶液含钾分别为0,10,20,30,40,50ppm.
三. 主要仪器: 火焰光度计 四. 操作步骤:
1. 取植物样品消化液5ml到50ml容量瓶中,用水定容. 2. 开启火焰光度计,调节到正常工作状态,测定标准溶液. 3. 测定样品稀释液,读取溶液含Kppm数. 五. 计算:
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样品钾%=(ppm*100*50*10)/(w*5) ppm-测得溶液含Kppm数 W-植物样重(克) 六. 注意事项:
1. 如植物样品只测钾:可不用消化样品,而用较简单的浸提法:取粉碎的植物样品0.5-1.0克,加
0.5MOL/LHCL(2MOL/LNH4OAc-0.2mol/lMg(OAc)2100ML) ,震荡1小时,过滤取液,用火焰光度法测定.如含钾高,稀释后测定.
2. 标准溶液配置要和待测液的离子组成及酸度尽可能相近,但这比较难做到,通常为减少基体效
应和一些离子的干扰:应该将样品溶液稀释后测定,有时也可加干扰缓冲剂NaCI、CaCl2等以减少离子干扰。
3.溶液中钾含量超过100ppm,会由于自吸收等作用而使曲线弯曲,应控制在100ppm以下,最好是在5~20ppm范围内,这时线性关系最好。
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4.溶液中酸度会降低发射光谱强度,待测液酸度不应超过0.25 mol.l,(此实验中约为0.15 mol.l),样品待测液和标准溶液的酸度相近。
0
5.温度会影响水的粘度从而影响测定值,一般随温度上升而测定值增加,如某一溶液在10C时测得
0
35.8ppm,20℃时40.0ppm,30C时为42.9ppm,所以必须注意同次测定中标准溶液和样品溶液的温度一致,温差<2℃。
6.要注意保持测定条件稳定性,避免空气流动影响。空气、燃气压力要稳定,管道要清洁。测定过程中,经常用标准溶液校准。
7,气温低或汽油用的时间较长后,火焰不易点着,可采取如下一些措施:①换汽油(80#以上);②调节燃气和空气流量,适当降低雾化器空气压力而增加燃气压力;③采取保温措施,使汽油汽化温度提高到30~40C;(可用水浴等,不得用电炉)。④在试样和标准溶液中加等量乙醇助燃,方法是:在25ml容量瓶中,加95%乙醇7ml,(定容后乙醇浓度为25~30%)加待测液5~10ml,水定容。标准溶液也加同量乙醇,定容后测定。用此法可使火焰易点着,稳定性好,而且可提高灵敏度2~3倍。 七、思考题:
l用火焰光度法测钾,常常用浓度直读法,在什么条件下可以浓度直读?在什么情况下不能用浓度直读而可以作标准曲线测定?
2,不同的植物样品,分别用干灰化法、酸消化法,酸浸提法处理,用火焰光度法测定,如果使用同一种标准溶液,对它们的测定会有什么影响吗?如何减少避免这种影响?
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3.火焰点不燃可能有些什么原因?如何解决?
4.植物中的钾可以用哪些方法提取,根据是什么?
5.直接用样品消煮液(定容为100ml的溶液,不经过稀释)在火焰光度计上测钾是否好?为什么?
实验二十七 水溶性糖的测定(葸酮比色法)
一、方法原理:
在硫酸溶液中加热,糖脱水生成糠醛或羟甲基糠醛,再与葸酮反应缩合成蓝绿色糠醛类衍生物,在一定范围内颜色深浅与糖浓度成正比,可进行比色测定。 反应式:
此法灵敏度高,适用于测定微量糖。 二、试剂:
1.葸酮(0.1%):74ml浓H2S04(分析纯),加入26ml水中,搅拌,冷却后加入0.1g葸酮溶 解,此试剂在使用当天配制。
2.0.1mol/l NaOH:2gNaOH溶于500ml水中。
3.甲基红溶液:0.2g甲基红溶于100m1 95%乙醇中。
4.糖标准溶液(1000ppm):称取1.000g葡萄糖放人1000ml容量瓶中,用水溶解定容。
分别取此液0、1、2、3、4、5ml置于50ml容量瓶中,用水定容,此标准系列溶液含糖分别为0、20、40、60、80、lOOppm。
三。主要仪器:
高速组织捣碎机、水浴、721分光光度计。 四、操作步骤:
1.取苹果去核切碎,用小烧杯称取25g,放人高速组织捣碎机,加水475ml,捣碎(1 ~ 2分钟) 2.用小烧杯称取浆液10g → 100ml容量瓶中,用水洗净烧杯,洗液移人容量瓶。 3.加入甲基红2滴,用0.1mol/l NaOH中和至微黄色,加水至约60ml。
O
4。量瓶置于水浴内,80C保温30分钟,其间摇动2次。
5.取出容量瓶,冷却后再用水定容,干过滤于烧杯或三角瓶中心 6.吸取滤液2ml → 50ml容量瓶中,用水定容。
7.取稀释液2ml呻25ml干试管中,沿试管壁小心加入lOml蒽酮溶液,摇匀或用玻璃棒搅匀。 8.试管置于沸水浴中,准确加热10分钟,取出迅速冷却。
9,以空白溶液为零点,用lcm比色皿,测定吸光度,波长620nm。由标准曲线上查出溶液 糖的浓度。
同时作标准曲线:分别取0、20、40、60、80、lOOppm糖标准溶液2ml,置于25ml试管中同操作步骤7-9进行,以糖浓度(ppm)为横轴,吸光度(A)为纵轴,作标准曲线。 五、计算:
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糖% = (查曲线得ppm数 * 500 * 100 * 50 * 100)/(25 * 10 * 2 * 10) = ppm * 0.5
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六、注意事项:
1.葸酮试剂要当天配制,12小时内使用,如冷藏保存,可使用几天;如加入1%硫脲,可保存一个月。 2,配制葸酮溶液的硫酸和葸酮应该用分析纯或优级纯的。葸酮浓度可为0.1%,也可为0.2%,所配硫酸的浓度,不同资料不一样,如96%、95%、85%、74%等,据试验,认为用74%较好,95%以上的浓硫酸在使用中有时会出现糖脱水炭化,溶液发黑的问题,所用硫酸浓度和加热时间有关系。 3.水果类往往含有机酸,会使提取液呈酸性,使淀粉等非可溶糖水解,提高测定值,所以
O
要用碱中和后再保温提取,温度应控制在80±2C。为了提高测量的准确性,减少非糖物质的干扰,也可改用80%乙醇提取可溶糖。
4.该法准确度高,但重现性较差,测定条件要求较高,必须严格一致:标准溶液和样品溶
液同一批加葸酮,摇匀,同时显色,所用试管的大小、厚度要一致,加热温度,时间等条件都应该一致,同一批测定的数量不要过多。
5.不同种类的糖显色快慢有差别,果糖显色较快(3分钟),葡萄糖显色较慢(10分钟),不
同资料中加热显色时间不大一样,有的7.5分钟,有的10分钟,也有的12分钟,关键是每次测定的加热时间要准确一致。本实验用10分钟加热法,在加热之前最好先置予冷水或冰水中冷却,待一批样品都加完葸酮试剂后,一同放入沸水中加热,显色之后,应立即用冷水或冰水冷却至室温,然后测定。 6。蒽酮可与许多碳水化合物反应,单糖、双糖、糊精、可溶淀粉、滤纸等都可以发生’相同的反应而一同被测定,反应不是专一的,所以应避免滤纸等影响。如果只测单糖,则需先进行分离。 7.如果待测液有色,可用活性炭脱色后进行测定。 七、思考题:.
1.样品浆液在保温提取前未用NaOH中和或是加入过多的NaOH,会对测定结果有什么 影向?
2.说明蒽酮法测糖的适用范围和测定的主要注意事项?
3.某一样品,含糖约2%,计算用此法测定时的取样量和稀释倍数. 4.样品中可溶糖的提取常用哪些方法?不同方法有何区别? 实验二十九 粗脂肪测定(残余法) 一. 方法原理
一定量的样品经有机溶剂浸提脂肪,称剩余物重,有重量的减少求得脂肪重量计算脂肪含量 二、试剂: 1.无水乙醚。 三、仪器
脂肪提取器、水浴、干燥器;烘箱。 四、操作步骤:
1.取经脱脂处理后烘干过的滤纸,折叠成一头开口的纸包,用铅笔编号,然后称重(/万 天平·W1)。
0
2.取粉碎样品1g左右,小心放人纸包内,将口折封,在100c烘1小时,放干燥器中冷却 后,称重(W2)。
3.将纸包放人脂肪提取器内,加入无水乙醚,使乙醚能全部浸没纸包并有部分流人下部 烧瓶中。
4.安装好浸提器,注意接口不漏气,水浴加热下部烧瓶(温度约50℃),通水冷凝回流10 小时左右,控制每小时回流10次左右。
5.打开脂肪提取器,取出纸包,风干+然后在105℃烘于1一2小时。 6.置于干燥器中冷却后,称重(W3)。 五、计算:
月旨肪%=[(w2-w3)*100]/w2-w1 式中:W1:滤纸包空重(g)
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w2:(滤纸包+样品)重(g) W3:(滤纸包+残余物)重(g) 六、注意事项:
1.滤纸用中速或慢速的,不要用快速的;滤纸形状可为方形也可为圆形。
2.滤纸先经脱脂烘干处理,方法是:滤纸放在大烧杯中,加无水乙醚浸泡4—6小时,取出 晾干,105℃烘干,在干燥器中冷却备用。
3.样品磨细过40目筛,磨碎时先弃去开始的部分样品,其余的再磨混匀,注意磨碎时使 样品不要发热,磨碎样不要久放,及时测定,称样重:油料样品1g左右,谷物样3—5g。 4.如样品含水份较多,应先烘干,烘干的时间和温度要注意控制,温度过高或时间过长, 可能使不饱和脂肪酸氧化或油脂挥发影响结果,或使油脂氧化难以提取。
5.滤纸包必须折好,确保样晶不漏出。如在实,验过程中有样品漏出,必须重做。纸包的
大小,必须适合浸提器的口径和高度,纸包高度应低于回流弯管,使纸包能完全被乙醚浸没。 6.整个脂肪提取器内部都应干燥无水,按装好后各接口应密闭不漏气,冷凝管上口用脱 脂棉花松松堵上或是接上CaCl2干燥管,防水份进入和防乙醚挥发出去。
7。所用乙醚必须无水,否则一些糖和水溶性无机物会被抽提出来而造成误差。如乙醚有
水,可先加无水CaCl2处理,然后用Na去水,也可以在乙醚中加无水石膏,振荡数次,静置10小时
0
以上,然后蒸馏,取35t2以下馏液应用,除乙醚外,也可用石油醚、沸点30—60c
8.回流速度通过加热温度控制,一般45—5012,冬夏应有区别,保持温和沸腾,乙醚下滴
较快但不连成线(约每秒3—4滴),每小时回流循环10次左右,回流10小时左右,*时间长短视样品含油量而定.
9.不得用电炉或其它明火加热,如闻到空气中有较强的乙醚味,应检查有无漏.以及 冷凝水是否流通或流量太小,整个提取过程中,冷凝水不能中断,注意室内通风。 10.有时浸提器中乙醚已满,却不能通过虹吸管一下手流人底部烧瓶,降低了清提效率 遇此情况可轻轻摇动提取器或将浸提器稍向虹吸管一侧倾斜,使得虹吸作用能进行, 器时要注意。’
11.取出滤纸包,必须先在空气中晾干再放人烘箱,烘干温度105C,不可过高, 也不能过长。烘干后在干燥器中冷却半小时以上再称重,称量时要迅速。
12.实验结枣后,回收乙醚,方法是:在浸提器中乙醚近满而尚未从虹吸管下流; 醚倒人回收瓶内,如此进行几次,至烧瓶中无乙醚为止。: 七、思考题:
L用残余法测脂肪,哪些因素可能弓I起测定结果发生正误差,哪些因素可引起 产生负误差?
2.样品在用乙醚浸提之前为什么要烘干?为什么不能高温和长时间烘干? 3.为什么说用此法测得的是粗脂肪?
4.残余法与直接法测脂肪相比,操作有何异同,各有什么优缺点?
5.如果:①浸提器接口漏气;②滤纸未经脱脂烘干处理;③纸包过长,高于虹吸乍 浸提过程中途停电5小时;⑤使用的是未经蒸馏的用过的乙醚;⑥残余物烘干[
120Y3;⑦浸提过程中停水2小时;⑧样品未磨碎,会发生什么问题?对测定有何影响
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