一种扩散称重滴定测定土壤、植物消解液中氮含量的方法

本发明属于土壤、植物养分含量分析测定的技术操作领域，尤其涉及一种扩散称重滴定测定土壤植物消解液中氮含量的方法。

背景技术：

1、氮是十分重要的生命元素，土壤全氮反映土壤的氮素水平和供氮能力，是土壤肥力的基础之一；植物全氮含量是植物氮素营养和品质关键指标。当前测定土壤、植物全氮含量的方法主要有蒸馏法和分光光度法。蒸馏法存在的技术不足如下：(1)蒸馏定氮需要蒸馏装置，蒸馏过程需要不断加热，能耗高；(2)每套蒸馏装置蒸馏样品的数量很少，不能进行大批量样品的分析；(3)蒸馏需要样品的量较大，馏出液需用常规滴定，受滴定管刻度限制，读数精确性低，导致读数误差和滴定误差大；(4)蒸馏滴定所用的标准酸需要准确标定，标定又需要多种试剂，既增加操作时间，又增加试剂成本；(5)标定的酸放置时间久了，浓度也会发生变化，使用时需要重新标定。而分光光度法存在的技术不足如下：(1)用于测定土壤、植物全氮的常用分光光度法一般是靛酚蓝显色分光光度法，试剂配制比较麻烦；(2)分光光度法所用到的次氯酸钠不稳定，需要经常标定；(3)分光光度法的显色剂需要苯酚，苯酚对皮肤具有腐蚀性，低温时结块，称量时极不方便；(4)分光光度法显色剂的配制需要亚硝基铁氰化钠，属于剧毒试剂，存在安全隐患，不容易购买；(5)待测液显色前需要用碱调节酸度以中和消解液中多余的酸，碱液浓度高了，会导致消解液中氮的损失，碱液浓度低，则导致加入碱液体积过多，耗时耗人力；(6)显色反应条件受酸度、温度和时间影响，不好控制；(7)溶液颜色随时间延长会发生变化，大批量测定时，前后样品误差的误差难以控制。

2、在传统操作中，上述问题难以克服，通过本发明的操作技术，不仅可以克服上述问题，而且还可以简化操作，不需要贵重仪器和复杂装置，也不要特殊试剂，提高准确性、精确度和可靠性。通过查询，未查询到使用扩散称重滴定测定土壤、植物消解液氮含量的方法。

技术实现思路

1、针对现有测定土壤、植物消解液氮含量存在的技术问题，本发明提供了一种扩散称重测定土壤、植物消解液中氮含量的方法，该方法准确度、精确度高。

2、一种扩散称重滴定测定土壤、植物消解液中氮含量的方法，其原理为：在密闭条件下，扩散皿外室溶液中的氯化铵与氢氧化钠作用生成氨气，被内室硼酸吸收液吸收生成硼酸铵，充分吸收后，通过称重法用酸滴定内室的硼酸铵，利用标准氮的数量与消耗酸的重量建立标准曲线，根据样品所消耗酸的重量即可计算土壤植物消解液中氮的数量，该方法具体包括试剂配制、扩散吸收、称重滴定、制作标准曲线和结果计算。

3、优选地，如上所述的一种扩散称重滴定测定土壤、植物消解液中氮含量的方法，所述试剂配制包括：

4、(1)吸收液的配制：称取硼酸加入纯水中，加热充分溶解即为硼酸水溶液；然后在硼酸水溶液中加入含有溴甲酚绿和甲基红的乙醇溶液，搅拌均匀后，ph调节至4.5，定容至1000ml贮于聚乙烯瓶中摇匀备用；

5、所述吸收液中硼酸的质量体积浓度为2.0％；

6、所述吸收液中溴甲酚绿的质量体积终浓度为0.00198％，甲基红的质量体积终浓度为0.00132％；

7、(2)扩散液的配制：配制质量体积浓度20.0％的naoh水溶液，保存备用；

8、(3)滴定液的配制：配制体积浓度0.3％的硫酸水溶液，放于玻璃试剂瓶中备用；

9、(4)标准溶液的配制：称取氯化铵溶于水配制成氮含量1mg/ml的标准贮备液；吸取标准贮备液稀释至40μg/ml，即得氮标准工作液；

10、所述氯化铵经90℃烘2小时并在干燥器中放冷。

11、优选地，如上所述的一种扩散称重滴定测定土壤、植物消解液中氮含量的方法，其所述扩散吸收包括如下步骤：

12、(1)吸样：取塑料扩散皿并编号，吸取土壤或植物全氮消解液10ml加入扩散皿外室；另取6个扩散皿，分别编号，依次分别在外室加入氮标准工作液0、1、2、3、4、5ml，依次分别加纯水10、9、8、7、6、5ml，即得含氮0、40、80、120、160、200μg的标准系列；

13、(2)加吸收液：吸取吸收液5ml加入扩散皿内室；

14、(3)加扩散液：用移液器或注射器吸取10ml扩散液，快速加入扩散皿外室，并严禁扩散液溅入内室，立即盖紧扩散皿盖子；

15、(4)扩散培养与吸收：将盖紧的扩散皿水平晃动使外室扩散液与样品或标准溶液混合均匀，然后将扩散皿放于恒温培养箱中，在35℃条件下培养24小时。

16、优选地，如上所述的一种扩散称重滴定测定土壤植物消解液中氮含量的方法，所述称重滴定包括如下步骤：

17、(1)从培养箱中取出扩散皿，打开盖子，冷至室温；

18、(2)取玻璃烧杯，加入滴定液至烧杯的约80％处，放一根干净的滴管于烧杯内；

19、(3)将装滴定液和滴管的烧杯放在百分之一电子天平上称重，并记录其重量；

20、(4)用滴管吸取烧杯中的滴定液，逐滴加入扩散皿内室，边滴加边用小玻璃棒搅拌扩散皿内室，滴至内室由蓝色突变为微红色为终点；

21、(5)将滴管放入原烧杯中一起用百分之一电子天平称重，记录重量，用滴定前的重量减去滴定后的重量就是吸收液所消耗滴定液的重量。

22、优选地，如上所述的一种扩散称重滴定测定土壤、植物消解液中氮含量的方法，所述制作标准曲线的方法为：以氮微克数0、40、80、120、160、200μg为因变量y，以滴定吸收液所消耗滴定液的重量为自变量x，利用excel计算回归方程y＝ax+b和相关系数r。

23、优选地，如上所述的一种扩散称重滴定测定土壤、植物消解液中氮含量的方法，所述结果计算的公式如下：

24、

25、其中：y为根据滴定样品吸收液所消耗酸的重量通过标准曲线y＝ax+b计算得到氮微克数，v土壤或植物消解液的总体积，vs是扩散时所吸取的消解液体积，w是消解时所称土壤或植物样品的重量。

26、与现有技术相比，本发明的优点及积极效果为：

27、1、本发明提供的扩散称重滴定法测定土壤、植物消解液中氮含量的方法，通过克服传统的蒸馏法或分光光度法的不足，本发明仅凭扩散皿、培养箱、百分之一电子天平等简单设备就能准确测定土壤植物消解液氮含量的方法，避免常规法需要特殊装置或者贵重仪器的弊端，本发明通过扩散培养吸收分离氮，不用蒸馏，无需蒸馏装置，也避免了蒸馏过程的麻烦。

28、2、本发明利用恒温箱培养，一次可以放置多个扩散皿，便于大批量分析样品。

29、3、本发明用电子天平称重滴定，避免了常规滴定的滴定管精度低和人为读数不精确弊端。

30、4、本发明利用氮标准系列获得标准曲线进行定量计算，不需要标定硫酸滴定液的准确浓度，免去了标定操作过程和标定所需的试剂，简化了操作，减少了试剂。

31、5、本发明利用称重滴定，不需要分光光度计等贵重仪器设备，便于在普通实验室和基层推广推广运用。

32、6、本发明不需要显色剂，免去了分光光度法中的试剂和试剂配制，既降低了测试成本，又避免了试剂的腐蚀性和毒性带来安全隐患环境问题；且本发明不需要显色反应，不受酸度、温度和时间等影响，有利于结果的稳定性和大批量分析测定。