植物全氮全磷全钾含量的测定.pdf

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1、专业：农资 1202实实验验姓名：报报平帆告告课程名称：土壤学实验指导老师：倪吾钟成绩：_实验名称：植物全氮、全磷、全钾含量的测定同组学生姓名：余慧珍装订一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、实验材料与试剂四、实验器材与仪器五、操作方法和实验步骤六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析八、讨论、心得一、一、实验目的和要求实验目的和要求1.掌握植物样品消煮液制备方法；2.掌握植物全氮、磷、钾的测定与结果分析。二、二、实验内容和原理实验内容和原理1.1.植物样品消煮植物样品消煮H H2 2SOSO4 4-H-H2 2O O2 2消煮法消煮法在浓 H2SO4溶液中，植物样品经过脱水、碳化、氧化等作

2、用后，易分解的有机物则分解。再加入 H2O2，H2O2在热浓 H2SO4溶液中会分解出新生态氧，具有强烈的氧化作用，可继续分解没被 H2SO4破坏的有机物，使有机态氮全部转化为无机铵盐。同时，样品中的有机磷也转化为无机磷酸盐，植株中 K 以离子态存在。故可用同一消煮液分别测定 N、P、K。2.2.植株全氮的测定靛酚蓝比色法植株全氮的测定靛酚蓝比色法经消煮待测液中氮主要以铵态氮存在，被测物浸提剂中的 NH4+，在强碱性介质中与次氯酸盐和苯酚反应，生成水溶性染料靛酚蓝，其深浅与溶液中的 NH N 含量呈正比，线性范围为之间。3.3.植株全磷的测定钒钼黄比色法植株全磷的测定钒钼黄比色法经消煮待测液中

3、磷主要以磷酸盐存在，在酸性条件下，正磷酸能与偏钒酸和钼酸发生反应，形成黄色的三元杂多酸钒钼磷酸1。溶液黄色稳定，黄色的深浅与磷的含量成正相关。4.4.植株全钾的测定火焰光度计法植株全钾的测定火焰光度计法消煮待测液中难容硅酸盐分解，从而使矿物态钾转化为可溶性钾。待测液中钾主要以钾离子形式存在，用酸溶解稀释后即可用火焰光度计测定。三、三、实验器材与仪器实验器材与仪器样品：三叶草，取于东七教学楼南侧，研磨过 18 目筛备用；试剂：浓硫酸、300g/l H2O2、6mol/l NaOH 溶液、%二硝基酚指示剂、酚溶液、次氯酸钠溶液、铵标准溶液（准确称量经105干燥 2h 的氯化铵（NH4Cl），用少量

4、水溶4+解，移 100mL 容量瓶中，用吸收液稀释至刻度。此溶液=1mg 的氨）、磷标准液 50mg/l（干燥的 KH2PO4溶于水，加入 5ml 浓 H2SO4，于 1L 容量瓶中定容）、钒钼酸铵试剂（A液：将的钼酸铵(NH4)6Mo7O244H2O，分析纯溶于 200mL 水中。B 液：将的偏钒酸铵(NH4VO3，分析纯)溶于 150mL 沸水中，冷却后，加125mL 浓硝酸(分析纯)，冷却至室温。将 A 液缓缓注入 B 液中，不断搅匀，加水稀释到 500mL）、100 mg/L K 标准溶液；器材：消煮管（100ml）、电子天平、红外线消化炉、100mL 容量瓶、50mL 容量瓶3、火焰

5、光度计。四、四、操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤1.1.植物样品消煮植物样品消煮H H2 2SOSO4 4-H-H2 2O O2 2消煮法消煮法称样于 100mL 消煮静置于通风柜，瓶口盖一消煮至溶液呈均2.2.植株全氮的测定靛酚蓝比色法植株全氮的测定靛酚蓝比色法将待测液稀释 10 倍再依次加入 5mL 酚液和3.3.植株全磷的测定钒钼黄比色植株全磷的测定钒钼黄比色加稍冷后滴加 H2O2重加复EDTA-且 减甲基红溶液少 滴合并消煮液和漏斗洗以赶尽用 1cm 比待色测杯在用水定容，摇匀，吸取mL加入 2D 2,4-二硝+用 6 mol/L NaOH 和 1 mol/L吸取 5 mg/L N

6、H4-N 标液 0、mL 于 50mL基酚溶液和 10 mLH2SO4调 pH,至溶液呈淡黄色，吸取 100 mg/L P 标准溶液 0、1、用去离子 水在440 nm波长下比色,4.4.植株全钾的测定火焰光度计法植株全钾的测定火焰光度计法吸取待测液 10mL，吸取 500mg/l K 标液 0,，10，20ml 于 50mL 容按上述待测液的测定方五、五、实验数据记录和处理实验数据记录和处理以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的1.1.植物全氮测定结果植物全氮测定结果表表 1 1 植物全氮测定数据记录表植物全氮测定数据记录表烘干样烘干样吸光吸光品品溶液氮质量溶液氮质量分取倍分取倍数数浓度浓

7、度质量质量AbsAbsm(g)m(g)(mg/l)(mg/l)tstsV(ml)V(ml)(mg/g)(mg/g)显色液体显色液体积积质量分数质量分数植株全氮的植株全氮的值值实验实验组组10050注：因对照被 N 污染，因此实际计算时，实验组吸光值减去空白参照吸光值后代入标线公式计算质量浓度。全氮含量计算公式：=Vts/(m103)2.2.植物全磷测定结果植物全磷测定结果表表 2 2 植物全磷测定数据记录表植物全磷测定数据记录表烘干样烘干样吸光吸光品品溶液磷质量溶液磷质量分取倍分取倍数数浓度浓度质量质量AbsAbsm(g)m(g)(mg/l)(mg/l)tstsV(ml)V(ml)(mg/g)

8、(mg/g)显色液体显色液体积积质量分数质量分数植株全磷的植株全磷的值值实验实验组组1050注：全磷计算公式：=Vts/(m103)3.3.植物全钾测定结果植物全钾测定结果表表 3 3 植物全钾测定数据记录表植物全钾测定数据记录表烘干样烘干样峰面峰面品品溶液钾质量溶液钾质量分取倍分取倍数数浓度浓度质量质量RawRawm(g)m(g)(mg/l)(mg/l)tstsV(ml)V(ml)(mg/g)(mg/g)显色液体显色液体积积质量分数质量分数植株全钾的植株全钾的积积实验实验组组61761050注：全钾计算公式：=Vts/(m103)六、六、实验结果与分析实验结果与分析本组植株全氮、全磷、全钾的

9、质量分数分别为g，mg/g，g。据美国三叶草科学与技术书中介绍,杂三叶含磷 g、钾 mg/g，全氮含量则在 20 mg/g 左右。相比较，我们的实验值总体偏高，但未出现异常离散值。但在本实验中，空白对照组污染都较为严重，所以并不能排除样品中其他组分变异带来对吸光值测定的干扰。因此接下来的实验，建议设置多个空白组，排除偶然误差带来的干扰。三叶草因其抗逆性强、返青早、产草量高、利用年限长，常作为经济林间作、畜禽鱼饲草、水土保持和景观绿化的豆科牧草之一。测算值与理论值表面，三叶草的氮含量（尤其是粗蛋白含量）与磷含量相对其他植物较高，因此也印证了三叶草的生物肥料价值3。七、七、讨论、心得讨论、心得问题

10、问题 1.1.植物全氮、磷、钾的测定需要注意事项植物全氮、磷、钾的测定需要注意事项11 植株消煮液制备植株消煮液制备（1）消煮开始时火要小；（2）加 H2O2时要等器皿少冷后，提起小漏斗，直接将 H2O2滴入溶液中；（3）消煮要彻底。消煮完全的标志是：溶液呈无色或清亮色；（4）消煮液最后要赶尽 H2O2。否则会影响氮、磷的比色测定。方法是消煮液呈清亮色后再煮 5-10 分。也可观察液面的波动，赶尽 H2O2后液面比较平静。植株全氮测定植株全氮测定（1）用 mol/L 的氢氧化钠溶液调节 pH 时，反应终点现象是从淡红色变为无色；（2）必须保证酚溶液和次氯酸钠溶液有效。本次实验中第一次使用的次氯

11、酸钠溶液瓶底有比较多的片状白色沉淀物。已知工业级次氯酸钠制备方法：1）电解冷稀 NaCl 溶液；2）Ca(ClO)2溶液与 Na2CO3反应，滤去 CaCO3,浓缩。据推测，出现这些白色沉淀物的可能来源是 NaCl 或者密封不好导致 CO2与 Ca2+反应生成 CaCO3。因为酚溶液外观上无法判断差别，所以变质的原因有待进一步探讨 植物全磷测定植物全磷测定（1）显色液的酸度要求在-1H+内，酸度过高时，显色不完全或不显色，酸度太低时则可能生成沉淀或其它物质的颜色；（2）比色要在 15min-24h 内完成，否则会因显色的三元杂多酸钒钼磷酸未完全形成或者分解带来实验结果测定的偏差。植株全钾测定植

12、株全钾测定（1）标准溶液和待测液的组份要基本相同。溶液组成的改变（包括酸碱、阴、阳离子的浓度）对测定结果有影响；33（2）仪器状态（如空气压力、火焰的状态等）对测定结果有影响。问题问题 2.2.植物全氮测定方法比较植物全氮测定方法比较目前常用的全氮测定方法有纳氏试剂比色法、靛酚蓝法和次卤酸盐氧化法45。现对比三种方法的实验条件和准确性：温度对显色反应的影响表 1 各方法最佳显色温度测定方法测定方法最佳显色温度最佳显色温度纳氏试剂比色法15水扬酸分光光度法（硝普钠作催1833化剂）酚盐法 1（硝普钠作催化剂）1830酚盐法 2（Mn 作催化剂）2+17次溴酸钠氧化一偶氮化比色法15次氯酸钠氧化一

13、偶氮化比色法3542 酸度对显色反应的影响表 2 最佳酸度范围测定方法测定方法最佳最佳 pHpH 范围范围纳氏试剂比色法水扬酸分光光度法（硝普钠作催化剂）酚盐法 1（硝普钠作催化剂）酚盐法 2（Mn2+作催化剂）次溴酸钠氧化一偶氮化比色法次氯酸钠氧化一偶氮化比色法显色时间及其稳定性表 3 时间的影响最佳氧化最佳氧化测定方法测定方法最佳显色最佳显色显色体系稳显色体系稳时间时间(min)(min)时间时间(min)(min)定时间定时间(h)(h)纳氏试剂比色法-10水扬酸分光光度法-（硝普钠作催化剂）6015酚盐法 1（硝普钠作催化剂）-9018酚盐法 2（Mn2+作催化剂）-1020次溴酸钠氧

14、化一偶氮化比色30法15次氯酸钠氧化一偶氮化比色40法102 方法精密度的考察表 4 各种测定方法的精密度平均平均值值测定方法测定方法测定值（测定值（ug/10mlug/10ml）（ug/ug/10ml10ml）偏差（偏差（%）相对标准相对标准纳氏试剂比色法水扬酸分光光度法（硝普钠作催化剂）酚盐法 1（硝普钠作催化剂）酚盐法 2（Mn2+作催化剂）次溴酸钠氧化一偶氮化比色法次氯酸钠氧化一偶氮化比色法因此，对比以上数据，总结得纳氏试剂比法简便、快速、操作易于掌握,准确度与灵敏度基本上能满足分析要求,适于现场测定用植物氨氮测定；水扬酸-次氯酸盐分光光度法,灵敏、准确,操作较简便易于掌握,适于实验室

15、测定水体氨氮的含量；苯酚-次氯酸盐光度法反应机理和条件与水扬酸法类同,由于试剂有毒配制麻烦又不易保存,而氨基酸干扰也较大,显色时间过长（90min）,显然水扬酸法优于本法；次卤酸盐氧化法,灵敏度较高,但实验条件较难掌握,重现性差,氨基酸对本法干扰大。还应指出的是本法测定结果是氨氮与硝酸盐氮之和,若待测样品含亚硝酸盐时,部分亚硝酸盐也被氧化,致使测定结果产生较大误差。问题问题 3.3.消煮滴加过氧化氢时颜色变化消煮滴加过氧化氢时颜色变化消煮时预先加入浓硫酸的作用是，炭化和氧化植物样品，之后加入少量水润湿。而消煮一段时间后加入的过氧化氢，能将有机氮、磷和矿化钾分别转化为铵态氮、磷酸盐、离子态钾后便

16、于后续各组分的全量测定（具体见原理部分）。因过氧化氢-硫酸体系相对高氯酸-硫酸体系更加温和，氮的损失（转变为氮气损失）更少，效果更好（上图为第二次加过氧化氢时，每滴加一滴的变色情况）而更为常用。过氧化氢溶液滴加时，需待消煮体系从 200稍冷却滴加，若趁热加入则会造成过氧化氢受热分解损失，降低氧化效果。参参 考考 文文 献献1 土壤农化分析.中国农业出版社,1999.2 何能学,朱朝碧.白三叶草种植技术及经济价值 J.四川畜牧兽医,2003,30(2):42-42.3 张升晖,冯建章.水体中氨氮测定方法的讨论J.饲料工业,1995,(4):31-33.4 高凤梅,武际.2 种植株全氮测定方法比较J.现代农业科技,2012,(14):204-205.5 孙宗训.凯氏定氮法和奈氏比色法测定植株全氮方法的比较 J.现代农业科技,2011,(24):41-41.