氮的相关指标检测方法

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1、一、沉积物总氮测定方法：凯式定氮法1.1 方法原理凯式定氮法是测定化合物或混合物中总氮的一种常用方法，它是用浓硫酸消煮 借催化剂和增温剂等的作用加速有机质分解，并使有机氮转化为氨氮而进入溶液 最后用标准酸滴定蒸馏出的氨，以氨氮的量反应总氮含量。具体反应式如下2NH2(CH2)2COOH + 13H2SO4 = (NH4)2SO4 + 6CO2 + 12SO2 + 16H2O(NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + 2 H2O + Na2SO42 NH3 + 4H3BO3 = (NH4)2B4O7 + 5 H2O(NH4)2B4O7+ H2SO4 + 5 H2O = (NH4)2SO

2、4+ 4H3BO3或 (NH4)2B4O7 + 2HCI+ 5 H2O = 2NH4CI+ 4H3BO3凯式定氮仪的主要工作原理是 Kjeldahl 蒸馏法测定氨氮含量，测氮时水样不 经消解直接加碱调为弱碱性蒸馏，用硼酸溶液吸收，然后用电位滴定仪滴定。硼酸溶液吸收氨后，溶液pH值上升，用硫酸溶液滴定至初始pH值，pH计 控制滴定终点，当接近终点时，降低滴定速度，利用消耗硫酸的量计算氨氮含量。1.2 需要的设备与实验条件(1) 分析天平：精度 0.0001g；(2) 自动凯式定氮分析仪；(3) 通风橱；(4) 消煮炉；(5) 烘干箱；(6) pH 计：精度 0.01pH 单位；(7) 沸水浴器；

3、(8) 干燥器。1.3所需试剂及操作步骤1. 所需试剂(1) 40%NaOH：称取400gNaOH加入1000 ml蒸馏水中，边加边搅动，防止 黏结。(2) 甲基红-溴甲酚绿指示剂：0.1g甲基红和0.07g溴甲酚绿溶解于100 ml乙醇 中。(3) 混合加速剂：硫酸钾、硫酸铜、硒粉按100:10:1 的比例混合，研磨，过80目筛。(4) 0.05 mol/L的盐酸：4.1 ml的盐酸(HCI)定容至1000 ml,标定。(5) 0.02 mol/L的碳酸钠溶液：称经过250C干燥4h的1.06g碳酸钠(Na2CO3)溶解到无二氧化碳水中,定容到1000 ml 。贮存于塑料瓶中,保存不超过一周

4、。(6) 无二氧化碳水：蒸馏水煮沸15 min，冷却待用。(7) 甲基橙指示剂:0.05g溶于100 ml水中。(8) 硼酸-指示剂溶液：40g硼酸(H3BO3)溶解到1L水中，每升中加10ml甲 基红-溴甲酚绿指示剂，用稀的酸或者碱调节至微红，pH为4.8。2. 操作步骤( 1 )称样称取过100目筛干燥沉积物样1.000g，含氮约1 mg。(2) 消煮(消煮仪)把称量好的样品放入消煮管中，加入 0.5-1.0ml 无离子水，再加入 2g 加速剂和5ml 浓硫酸，摇匀，消煮管顶部加弯颈漏斗。打开消煮仪，设置温度。消煮完后， 冷却，待测定。消煮时做两个空白样，两个标样。( 3 )测定用凯式定氮

5、仪测定总氮。1.4 需要注意的要点( 1)仪器准备：首先，检查水桶里是否装满去离子水；再次，检查硼酸桶里 是否装满2的硼酸，碱桶里是否装满 30的碱，接通电源和自来水。(2) 消煮时的温度要求控制在360-410C之间，低于360C消化不容易完全,特别是杂环氮化合物不易分解，使结果偏低，高于410C则容易引起氨的损失。(3) 消煮过程中盐的浓度应控制在0.35-0.45g/ml1.5结果计算湖泊沉积物总氮含量的计算，根据测试的指标带入以下公式土壤全氮(W oXCXOO14X5O)x100%(g/kg) =25m式中，V为滴定25ml待测液时消耗酸的体积(ml)； V0为滴定空白液时耗酸体 积(

6、ml)； c为硫酸标准溶液浓度(mol/L)； m为沉积物样品质量(g)。二、沉积物总氮测定方法：碱性过硫酸钾氧化紫外分光光度计法2.1 方法原理土壤中的无机和有机氮化合物，在高温加压下经碱性过硫酸钾氧化后，均被转 化成硝酸盐，然后利用紫外分光光度法进行测定。此方法具有简便、经济等优点。 过硫酸钾(K2S2O8)在60C水溶液中分解，生成大量H+和02。反应方程式K2S2O8 + H2O-2KHSO4 + 2O2KHSO4-HS4 + K+HSO4 - SO + H+2.2需要的设备与实验条件(1) 分析天平：精度 0.0001g；( 2)紫外分光光度计；( 3 )高压灭菌锅；( 4 )烘箱；

7、( 5 )干燥器。2.3所需试剂及操作步骤1. 所需试剂(1) 碱性过硫酸钾溶液:称取40g过硫酸钾(K2S2O8), 15g氢氧化钠(NaOH), 溶于去离子水中稀释至1000ml。溶液存放于聚乙烯瓶内，可贮存一周。(2) (1+9)盐酸：1体积浓盐酸(HCI质量分数为=36.7%)混合9体积超纯 水。(3) 硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105-110C烘干4h的优级纯硝酸钾 (KNO3)溶于去离子水中，移至1000ml容量瓶中定容。每毫升此溶液含100腿氮。在0-10C暗处保存，或加入2ml三氯甲烷为保护剂，至少可稳定6个月。(4) 硝酸钾标准使用液：将贮备液用去离子水稀释 10

8、 倍，每毫升此溶液含 10yg 氮。2. 操作步骤( 1 )标准曲线绘制取数支25ml具塞比色管，分别加入硝酸钾标准使用溶液0ml、0.5 ml、1.0 ml、 2.0 ml、3.0 ml、5.0 ml、7.0 ml、8.0 ml，加水至 10ml 标线。加入 5ml 碱性过硫 酸钾溶液，塞紧磨口塞，用纱布及纱绳裹紧管塞，以防止溅出。将比色管在高压 消煮锅中与121C消煮30min,冷却。加入lml (1+9)盐酸，定容至25ml，混匀。在220nm和275nm,以超纯水作 参比,测量其吸光度。校正比色值与总氮浓度作标准曲线。( 2)样品测定a消化称0.1g过100目筛的沉积物样品于25ml比

9、色管中，用H2O定容至10ml,加 入 5ml 碱性过硫酸钾溶液,加盖摇匀。用纱布扎紧盖子放入高压灭菌锅中, 121C 下高压消化30min，冷却，空白样以10ml水代替样品。b. 定容测定加入1ml (1+9)盐酸，定容至25ml，混匀。在220nm和275nm,以超纯水作 参比，测量其吸光度。2.4需要注意的要点当测定在接近监测线时，必须控制空白试验的吸光度 A 不超过 0.03。超过此 值，则要检查所用水、试剂、器皿和高压消煮锅的压力等因素。2.5 结果计算湖泊沉积物总氮含量是根据测试的指标代入以下公式计算得到的cxn沉积物总氮(g/kg)m式中，c为校正后的吸光度A由标准曲线得到的总氮

10、质量；A为校正吸光度, A=A220-2A275m 为沉积物干重； n 为分取倍数。三、沉积物氮磷释放潜能研究方法3.1 方法原理根据可交换态营养盐的定义提出了定量研究沉积物释放潜能的无限稀释 外推法(Infinite Dilution Extrapolation method, IDE法)，即在一定温度下取沉积 物在一系列水土比中振荡，使其达到吸附 /解吸平衡，测定响应营养盐的平衡浓 度，当水土比无限大时，不同形态营养盐的最大潜能释放量。3. 2需要的设备与实验条件( 1 )分析天平：精度 0.0001g ；( 2)紫外可见分光光度计；( 3 )离心机( 4)恒温振荡器3.3 所需试剂及操作

11、步骤I磷1. 所需试剂(1) 10%抗坏血酸：称取10g抗坏血酸，用水溶解定容至100ml,贮存于 棕色试剂瓶低温保存，使用时若溶液颜色变黄则需重配。(2) 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵(四水合物)于100ml水中。溶解0.35g 酒石酸锑氧钾于 100ml 水中。在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加到 300ml(1+1)硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液，并且混合均匀，贮存于棕色瓶中 于4C保存，至少稳定2个月。(3) 0.02mol/L KCI 溶液。(4) 磷酸盐贮备液：将优级纯磷酸二氢钾于110C干燥2h,在干燥器中放 冷，称取0.2197g，溶解至1000ml容量瓶中，加(1+1)硫酸5ml，

12、用水稀 释至标线。(5) 磷酸盐标准溶液：取10ml磷酸盐贮备液，用水定容至250ml，此溶液 每毫升含2腿磷，现用现配。2. 操作步骤( 1 )标准曲线的绘制a. 取25ml比色管7支，分别吸取磷酸盐标准液0、0.5ml、1ml、1.5ml、2ml、 3ml、5ml、10ml，定容至 25ml。b. 加入0.5ml的10%抗坏血酸，摇匀，30s后加入1ml钼酸盐溶液充分混匀 显色15min,以超纯水作参比，在700nm比色。用磷浓度与比色值做标准曲 线。(2) 样品测定a. 按不同水土质量比 25、50、100、200、500、1000、1500、2500、5000，称 取不同质量的沉积物干

13、样于 100ml 聚乙烯离心管中。b. 向离心管中加入0.02mol/L的KCI溶液50ml。c. 盖好离心管盖，将其置于恒温振荡器中(25C1C, 200r/min)振荡24h。d. 振荡结束后，取出离心管在5000r/min条件下离心15min,上清液用0.45pm 滤膜抽滤。e. 取适量滤液于25ml比色管中，用蒸馏水定容至25ml,加入0.5ml的10%抗 坏血酸，摇匀，30s后加入1ml钼酸盐溶液充分混匀，显色15min，以超纯水作 比，在700nm比色。f. 利用水土比与释放量做曲线，获得最大释放量即释放潜能。II氨氮1. 所需试剂(1) 纳氏试剂：称取16gNaOH,溶于ml水中

14、，充分冷却至室温。另称取7g 碘化钾和10g碘化汞(Hgl2)溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入NaOH 溶液中，用水稀释至100ml,贮存于聚乙烯瓶中，密塞保存。(2) 酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O44H2O)溶于100ml 水中，加热煮沸以去除氨，放冷，定容至100ml。(3) 铵标准贮备溶液:称取3.8190g经100C干燥过的优级纯氯化铵(NH4CI) 溶于水中，定容至1000ml (每毫升此溶液含1mg氨氮)。(4) 铵标准使用溶液：取5ml铵标准贮备液，定容至500ml。(每毫升此溶 液含0.01mg的氨)。(5) 0.01mol/L 的 CaCI2 或

15、 0.02mol/LKCI 溶液。2. 操作步骤( 1) NH4+-N 标线绘制a. 取 7 支 50ml 比色管，分别加入 0ml、0.25 ml、0.50 ml、1.50 ml、2.50 ml、 3.50 ml、5.00 ml铵标准使用液，用水定容至50 ml。b. 加1 ml酒石酸钾钠，1.5 ml纳氏试剂，混匀；放置10min,以超纯水做参比， 在 420nm 测吸光度；由测得的吸光度减去零浓度空白吸光度后，得到校正吸光 度，绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度的标准曲线。(2) 样品测定 1000、1500、a. 将新鲜沉积物冷冻干燥后，磨碎过100目筛备用。b. 按不同水土质量比 25、50、100、200、500、1000、1500、2500、5000，称 取不同质量的沉积物干样于 100ml 聚乙烯离心管中。c. 向离心管中加入0.01mol/L的CaCI2溶液50ml (或0.02mol/L的KCI)。d. 盖好离心管盖，将其置于恒温振荡器中(25C1C, 200r/min)振荡6h。e. 振荡结束后，取出离心管在5000 r/min条件下离心15min，上清液用0.45pm 滤膜抽滤。f. 取适量