土壤硝态氮的测定——酚二磺酸比色法 1）方法原理

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1、 1土壤硝态氮的测定酚二磺酸比色法土壤硝态氮的测定酚二磺酸比色法 1）方法原理 土壤用饱和 CaSO4 2H2O 溶液浸提，在微碱性条件下蒸发至干，土壤浸提液中的 NO3N 在无水的条件下 能与酚二磺酸试剂作用，生成硝基酚二磺酸。 C6H3OH(HSO3)2+HNO3C6H2OH(HSO3)2 NO2+H2O 2，4-酚二磺酸 6-硝基酚-2，4-二磺酸 此反应必须在无水条件下才能迅速完成，反应产物在酸性介质中无色，碱化后则为稳定的黄色溶液，黄色的 深浅与 NO3N 含量在一定范围内成正相关，可在 400425nm 处（或用蓝色滤光片）比色测定。酚二磺 酸法的灵敏度很高，可测出溶液中 0.1m

2、gL-1 NO3N，测定范围为 0.12mgL-1。 2）主要仪器 分光光度计、水浴锅、瓷蒸发皿。 3）试剂 （1）酚二磺酸试剂： 称取白色苯酚（C6H5OH，分析纯）25.0g 置于 500mL 三角瓶中，以 150mL 纯浓 H2SO4 溶解，再加入发烟 H2SO475mL 并置于沸水中加热 2h，可得酚二磺酸溶液，储于棕色瓶中保存。使用时须注意其强烈的腐蚀性。 如无发烟 H2SO4，可用酚 25.0g，加浓 H2SO4225mL，沸水加热 6h 配成。试剂冷后可能析出结晶，用时须重 新加热溶解，但不可加水，试剂必须贮于密闭的玻塞棕色瓶中，严防吸湿。 （2）10gmL-1 NO3N 标准溶

3、液： 准确称取 KNO3（二级）0.7221g 溶于水，定容 1L，此为 100gmL-1 NO3N 溶液，将此液准确稀释 10 倍，即为 10gmL-1 NO3N 标准溶液。 （3）CaSO42H2O（分析纯、粉状） 、 （4）CaCO3（分析纯、粉状） 、 （5）1:1 NH4OH、 （6）活性碳（不含 NO3） ，用以除去有机质的颜色。 （7）Ag2SO4（分析纯、粉状） 、Ca(OH)2（分析纯、粉状）和 MgCO3（分析纯、粉状） ，用以消除 Cl-1 的 干扰。 4）操作步骤 （1）浸提： 称取新鲜土样 （注 1） 50g （风干土样 25g） 放在 500mL 三角瓶中， 加入

4、CaSO42H2O 0.5g （注 2） 和 250.00mL 蒸馏水，盖塞后，用振荡机振荡 10min。放置 5 min 后，将悬液的上部清液用干滤纸过滤，澄清的滤液收集 地干燥洁净的三角瓶中。如果滤液因有机质而呈现颜色，可加活性碳除之（注 3、4） 。还有 NO2-干扰和 Cl 干扰： （1）同时做空白。 （2）测定 吸取清液 2550mL（含 NO3N 20150g）于瓷蒸发皿中，加 CaCO3 约 0.05g（注 5） ，在水浴上蒸干 （注 6） ，到达干燥时不应继续加热。稍冷，迅速加入酚二磺酸试剂 1-2 mL，将皿旋转，使试剂接触到所有 的蒸干物。静止 10min 使其充分作用后，

5、加水 20 mL，用玻璃棒搅拌直到蒸干物完全溶解。冷却后缓缓加入 1： 1 NH4OH （注 7） 并不断搅拌混匀， 至溶液呈微碱性 （溶液显黄色 不再加深） 再多加 2mL， 以保证 NH4OH 试剂过量。然后将溶液全部转入 100mL 容量瓶中，加水定容（注 8） 。在分光光度计上用光径 1cm 比色杯在 波长 420nm 处比色，以空白溶液作参比，调节仪器零点。 （2）同时，NO3N 工作曲线绘制：分别取 10gmL-1NO3N 标准液 0、1、2、5、10、15、20mL 于 蒸发皿中，在水浴上蒸干，与待测液相同操作，进行显色和比色，绘制成标准曲线，或用计算器求出回归方 程。 5）结果

6、计算 土壤中 NO3N 含量（mgkg-1） = 2式中：C(NO3-N)从标准曲线上查得（或回归所求）的显色液 NO3-N 质量浓度（gmL-1） ； V显色液的体积（mL） ； ts分取倍数； m风干样品质量，g。 H风干样品水分质量含量百分数。 6）注释 注 1 硝酸根为阴离子，不为土壤胶体吸附，且易溶于水，很易在土壤内部移动，在土壤剖面上下层移动频繁，因 此测定硝态氮时注采样深度。即不仅要采集表层土壤，而且要采集心土和底土，采样深度可达 40cm、60 cm 以至 120 cm。试验证明，旱地土壤上分析全剖面的硝态氮含量能更好地反映土壤的供氮水平。和表层土壤比 较，则全剖面的硝态氮含量

7、与生物反应之间有更好的相关性，土壤经风干或烘干易引起 NO3N 变化，故 一般都用新鲜土样测定。 注 2 用酚二磺酸法测定硝态氮，首先要求浸提液清彻，不能混浊，但是一般中性或碱性土壤滤液不易澄清，且带 有机质的颜色，为此在浸提液中应加入凝聚剂。凝聚剂的种类很多，有 CaSO4、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、 MgCO3、KAl(SO4)2、CuSO4 等，其中 CuSO4 有防止生物转化的作用，但在过滤前必须以氢氧化钙或碳酸 镁除去多余的铜，因此以 CaSO4 法提取较为方便。 注 3 如果土壤浸提液由于有机质而有较深的颜色，则可用活性炭除去，但不宜用 H2O2，以防最后显色时反常。 注

8、 4 土壤中的亚硝酸根和氯离子是本法的主要干扰离子。亚硝酸和酚二磺酸产生同样的黄色化合物，但一般土壤 中亚硝酸含量极少，可忽略不计。必要时可加少量尿素、硫尿和氨基磺酸（20gL-1NH2SO3H）以除去之。 例如亚硝酸根如果超出了 1gmL-1 时，一般每 10mL 待测液中加入 20mg 尿素，并放置过夜，以破坏亚硝酸 根。 检查亚硝酸根的方法：可取待测液 5 滴于白瓷板上，加入亚硝酸试粉 0.1g，用玻璃棒搅拌后，放置 10min， 如有红色出现，即有 1mgL-1 亚硝酸根存在。如果红色极浅或无色，则可省去破坏亚硝酸根手续。 Cl-对反应的干扰，主要是加酸后生成亚硝酰氯化合物或其它氯的气

9、体。如果土壤中含氯化合物超过 15mgkg-1，则必须加 Ag2SO4 除去，方法是每 100mL 浸出液中加入 Ag2SO4 0.1g (0.1g Ag2SO4 可沉淀 22.72mg Cl-)，摇动 15min，然后加入 Ca(OH)2 0.2g 及 MgCO3 0.5g，以沉过量的银，摇动 5min 后过滤，继 续按蒸干显色步骤进行。 NO3- + 3Cl- + 4H+ NOCl + Cl2 + 2H2O 亚硝酰氯 注 5 在蒸干过程中加入碳酸钙是为了防止硝态氮的损失。因为在酸性和中性条件下蒸干易导致硝酸离子的分解， 如果浸出液中含铵盐较多，更易产生负误差。 注 6 此反应必须在无水条件下才能完成，因此反应前必须蒸干。 注 7 碱化时应用 NH4OH，而不用 NaOH 或 KOH，是因为 NH3 能与 Ag+络合成水溶性的+，不致生成 Ag2O 的黑 色沉淀而影响比色。 注 8 在蒸干前，显色和转入容量瓶时应防止损失。