植物全氮全磷全鉀含量的測(cè)定教學(xué)內(nèi)容

1、專業(yè)：農(nóng)資1202姓名：平帆學(xué)號(hào)：3120100152日期：2015.3.27地點(diǎn)：農(nóng)生環(huán)B249_成績(jī)：_二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理 四、實(shí)驗(yàn)器材與儀器 六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理 八、討論、心得沏廣/次實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 土壤學(xué)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)老師：倪吾鐘實(shí)驗(yàn)名稱：植物全氮、全磷、全鉀含量的測(cè)定 同組學(xué)生姓名： 余慧珍一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笕?、?shí)驗(yàn)材料與試劑五、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.掌握植物樣品消煮液制備方法；2,掌握植物全氮、磷、鉀的測(cè)定與結(jié)果分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理1,植物樣品消煮一一HSO-H2Q消煮法在濃HSO溶液中，植物樣品經(jīng)過脫水、碳化、氧化等作用后，易分解的有機(jī)

2、物則分解. 再加入HO ,在熱濃HSO溶液中會(huì)分解出新生態(tài)氧，具有強(qiáng)烈的氧化作用，可繼續(xù)分 解沒被HSO破壞的有機(jī)物，使有機(jī)態(tài)氮全部轉(zhuǎn)化為無機(jī)錢鹽。 同時(shí)，樣品中的有機(jī)磷也轉(zhuǎn) 化為無機(jī)磷酸鹽，植株中K以離子態(tài)存在。故可用同一消煮液分別測(cè)定 N、P、Ko2,植株全氮的測(cè)定一一靛酚藍(lán)比色法經(jīng)消煮待測(cè)液中氮主要以錢態(tài)氮存在，被測(cè)物浸提劑中的 nH+,在強(qiáng)堿性介質(zhì)中與次 氯酸鹽和苯酚反應(yīng)，生成水溶性染料靛酚藍(lán)，其深淺與溶液中的nH+-N含量呈正比，線性 范圍為0.05-0.5mg/l 之間。3,植株全磷的測(cè)定一一鈾鋁黃比色法經(jīng)消煮待測(cè)液中磷主要以磷酸鹽存在，在酸性條件下，正磷酸能與偏鈾酸和鋁酸發(fā)生 反

3、應(yīng)，形成黃色的三元雜多酸一鈾鋁磷酸 川。溶液黃色穩(wěn)定，黃色的深淺與磷的含量成正 相關(guān)。4,植株全鉀的測(cè)定一一火焰光度計(jì)法消煮待測(cè)液中難容硅酸鹽分解，從而使礦物態(tài)鉀轉(zhuǎn)化為可溶性鉀。待測(cè)液中鉀主要以 鉀離子形式存在，用酸溶解稀釋后即可用火焰光度計(jì)測(cè)定。三、實(shí)驗(yàn)器材與儀器樣品：三葉草，取于東七教學(xué)樓南側(cè)，研磨過 18目篩備用；試劑：濃硫酸、300g/l HO、6mol/l NaO昭液、0.2%二硝基酚指示劑、酚溶液、次氯酸鈉溶液、俊標(biāo)準(zhǔn)溶液（準(zhǔn)確稱量0.3142g經(jīng)105c干燥2h的氯化鏤（NHCl）,用少量水溶解，移 100mL 容量瓶中，用吸收液稀釋至刻度。此溶液 1.00mL=1mg的氨）、磷

4、標(biāo)準(zhǔn)液50mg/l （0.2195g干燥的KHPO 溶于水，加入5ml濃H2SO,于1L容量瓶中定容）、鈾鋁酸俊試劑（A液：將12.5g的鋁酸鏤（NH4） MoQ, ?4漳O,分析純?nèi)苡?00mL水中。B液：將0.625g的偏鈕酸鏤（NTVO,分析純）溶于150mL沸水中，冷卻后，加125mL濃硝酸（分析純），冷卻至室溫。將 A液緩緩注入 B液中，不斷攪勻，加水稀釋到500mL）、100mg/LK標(biāo)準(zhǔn)溶液；器材：消煮管（100ml）、電子天平、紅外線消化爐、100mL容量瓶、50mL容量瓶X 3、火 焰光度計(jì)。四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1 .植物樣品消煮一一HSO-H2Q消煮法2 .植株全氮的測(cè)定

5、一一靛酚藍(lán)比色法3,植株全磷的測(cè)定一一鈾鋁黃比色4,植株全鉀的測(cè)定一一火焰光度計(jì)法吸取待測(cè)液10mL置于50mL容量瓶中，定一容稀釋至刻度吸取 500mg/l K標(biāo)液 0,0,5 , 1,0, 2,5, 5,0, 10, 20ml于50mL容量瓶，各加1mL稀釋10倍空白消煮液，力口 f水定容即得0, 1, 2, 5, 10, 20, 40mg/L K標(biāo)準(zhǔn)溶液以濃度最高的標(biāo)準(zhǔn)溶液定火焰光度計(jì)檢流計(jì)的滿 度，然后從稀到濃依次進(jìn)行測(cè)定，記錄檢流計(jì)讀數(shù), 以檢流計(jì)讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理1,植物全氮測(cè)定結(jié)果圖1 N標(biāo)準(zhǔn)曲線0,7廣0,60,50,40,30,20,10y =

6、1.2309xR2= 0,995200,10,20,30,40,50,6N (mg/l)0.70.60.50.40.30.20.10510152025表1植物全氮測(cè)定數(shù)據(jù)記錄表質(zhì)量m(g)吸光值A(chǔ)bs溶液氮質(zhì)量濃度 p (mg/l)分取倍數(shù)ts顯色液體積V(ml)植株全氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/g)實(shí)驗(yàn)組0.25260.41000.25011005049.51注：因?qū)φ毡籒污染，因此實(shí)際計(jì)算時(shí)，實(shí)驗(yàn)組吸光值減去空白參照吸光值(0.1021)后代入標(biāo)線公式計(jì)算質(zhì)量濃度。全氮含量計(jì)算公式：3= p XVXts/(m 3)102.植物全磷測(cè)定結(jié)果圖2 P標(biāo)準(zhǔn)曲線0.8 ry = 0.0376xR2= 0.

7、9831P (mg/L)表2植物全磷測(cè)定數(shù)據(jù)記錄表烘干樣品質(zhì)量m(g)吸光值A(chǔ)bs溶液磷質(zhì)量濃度 p (mg/l)分取倍數(shù)ts顯色液體積V(ml)植株全磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/g)實(shí)驗(yàn)組0.25260.14993.98710507.892注：全磷計(jì)算公式：3= p XVXts/(m 3) 103,植物全鉀測(cè)定結(jié)果180001600014000W 12000R 10000 積 面 8000 峰 6000圖3 K標(biāo)準(zhǔn)曲線y = 324.69xR2= 0,998640002000001020130K (mg/L)1405060表3植物全鉀測(cè)定數(shù)據(jù)記錄表烘干樣品峰面積溶液鉀質(zhì)量分取倍數(shù)顯色液體積植株全鉀的

8、質(zhì)里 m(g)Raw濃度 p (mg/l)tsV(ml)質(zhì)量分?jǐn)?shù)3 (mg/g)實(shí)驗(yàn)組0.2526617619.02105037.65注：全鉀計(jì)算公式：3= p XVXts/(m 3)10六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析本組植株全氮、全磷、全鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為24.75mg/g, 7.892 mg/g, 37.65mg/g。據(jù)美國三葉草科學(xué)與技術(shù)書中介紹，雜三葉含磷26.0mg/g、鉀27.4 mg/g ,全氮含量 則在20 mg/g左右。相比較，我們的實(shí)驗(yàn)值總體偏高，但未出現(xiàn)異常離散值。但在本實(shí)驗(yàn) 中，空白對(duì)照組污染都較為嚴(yán)重，所以并不能排除樣品中其他組分變異帶來對(duì)吸光值測(cè)定 的干擾。因此接下來的實(shí)驗(yàn)，建

9、議設(shè)置多個(gè)空白組，排除偶然誤差帶來的干擾。三葉草因其抗逆性強(qiáng)、返青早、產(chǎn)草量高、利用年限長(zhǎng)，常作為經(jīng)濟(jì)林間作、畜禽魚飼 草、水土保持和景觀綠化的豆科牧草之一。測(cè)算值與理論值表面，三葉草的氮含量(尤其 是粗蛋白含量)與磷含量相對(duì)其他植物較高，因此也印證了三葉草的生物肥料價(jià)值冏。七、討論、心得問題1.植物全氮、磷、鉀的測(cè)定需要注意事項(xiàng)1?植株消煮液制備(1)消煮開始時(shí)火要小；(2)加時(shí)要等器皿少冷后，提起小漏斗，直接將 WQ滴入溶液中；(3)消煮要徹底。消煮完全的標(biāo)志是：溶液呈無色或清亮色；(4)消煮液最后要趕盡HQ o否則會(huì)影響氮、磷的比色測(cè)定。方法是消煮液呈清亮色 后再煮5-10分。也可觀察液

10、面的波動(dòng)，趕盡 H2Q后液面比較平靜。植株全氮測(cè)定3(1)用0.3 mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH時(shí)，反應(yīng)終點(diǎn)現(xiàn)象是從淡紅色變?yōu)闊o色；(2)必須保證酚溶液和次氯酸鈉溶液有效。 本次實(shí)驗(yàn)中第一次使用的次氯酸鈉溶液瓶 底有比較多的片狀白色沉淀物。已知工業(yè)級(jí)次氯酸鈉制備方法：1)電解冷稀NaCl溶液；2) Ca(ClO)2溶液與NaCO反應(yīng)，濾去CaCO濃縮。據(jù)推測(cè)，出現(xiàn)這些白色沉淀物的可能來源是NaCl或者密封不好導(dǎo)致CO與CeT反應(yīng)生成CaC因?yàn)榉尤芤和庥^上無法判斷差別，所以變質(zhì)的原因有待進(jìn)一步探討植物全磷測(cè)定(1)顯色液的酸度要求在0.04-1.6mol.L -1H內(nèi)，酸度過高時(shí)，顯色不完全

11、或不顯色， 酸度太低時(shí)則可能生成沉淀或其它物質(zhì)的顏色；(2)比色要在15min-24h內(nèi)完成，否則會(huì)因顯色的三元雜多酸一銳鋁磷酸未完全形成 或者分解帶來實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)定的偏差。植株全鉀測(cè)定（1）標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)液的組份要基本相同。溶液組成的改變（包括酸堿、陰、陽離子的濃度）對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響；（2）儀器狀態(tài)（如空氣壓力、火焰的狀態(tài)等）對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響。問題2.植物全氮測(cè)定方法比較？目前常用的全氮測(cè)定方法有納氏試劑比色法、靛酚藍(lán)法和次鹵酸鹽氧化法45 o現(xiàn)對(duì)比三種方法的實(shí)驗(yàn)條件和準(zhǔn)確性： 溫度對(duì)顯色反應(yīng)的影響表1各方法最佳顯色溫度納氏試劑比色法15-30.5水揚(yáng)酸分光光度法（硝普鈉作催化劑）18-33酚

12、鹽法1 （硝普鈉作催化劑）18-30酚鹽法2 （M吊作催化劑）17-32.5次澳酸鈉氧化一偶氮化比色法15-30.5次氯酸鈉氧化一偶氮化比色法3542 酸度對(duì)顯色反應(yīng)的影響表2最佳酸度范圍測(cè)定方法最佳pH范圍納氏試劑比色法11.84-12.30水揚(yáng)酸分光光度法（硝普鈉作催化劑）11.42-12.35酚鹽法1 （硝普鈉作催化劑）10.48-11.52酚鹽法2 （MV，作催化劑）11.25-11.75次澳酸鈉氧化一偶氮化比色法11.5-12.0次氯酸鈉氧化一偶氮化比色法11.8-12.2顯色時(shí)間及其穩(wěn)定性表3時(shí)間的影響測(cè)定方法時(shí)間(min)時(shí)間(min)定時(shí)間（h）納氏試劑比色法-100.5水揚(yáng)酸

13、分光光度法 （硝普鈉作催化劑）-6015酚鹽法1 （硝普鈉作催化劑）-9018酚鹽法2 （MK+作催化劑）-1020次澳酸鈉氧化一偶氮化比色法30151.5次氯酸鈉氧化一偶氮化比色法40102方法精密度的考察表4各種測(cè)定方法的精密度測(cè)定方法測(cè)定值(ug/10ml)(ug/1 0ml )相對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 偏差（%納氏試劑比色法24.1324.625.7824.872.7124.7524.3525.60水揚(yáng)酸分光光度法0.39400.39240.40490.39241.49（硝普鈉作催化劑）0.40320.40600.3960酚鹽法1 （硝普鈉作0.96900.98900.95800.97631.79催化

14、劑）0.97400.96501.003酚鹽法2（Mn+作催化1.9161.9481.9141.9431.55劑）1.9721.9821.906次澳酸鈉氧化一偶氮0.38960.38160.39400.39252.22化比色法0.40160.38520.4032次氯酸鈉氧化一偶氮0.38920.40400.38080.39422.50化比色法0.38680.40320.4012因此，對(duì)比以上數(shù)據(jù)，總結(jié)得納氏試劑比法簡(jiǎn)便、快速、操作易于掌握，準(zhǔn)確度與靈敏度基本上能滿足分析要求，適于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定用植物氨氮測(cè)定；水揚(yáng)酸-次氯酸鹽分光光度法，靈敏、準(zhǔn)確，操作較簡(jiǎn)便易于掌握，適于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水體氨氮的含量；苯酚

15、-次氯酸鹽光 度法反應(yīng)機(jī)理和條件與水揚(yáng)酸法類同，由于試劑有毒配制麻煩又不易保存，而氨基酸干擾也 較大,顯色時(shí)間過長(zhǎng)（90min）,顯然水揚(yáng)酸法優(yōu)于本法；次鹵酸鹽氧化法，靈敏度較高，但實(shí) 驗(yàn)條件較難掌握，重現(xiàn)性差，氨基酸對(duì)本法干擾大。還應(yīng)指出的是本法測(cè)定結(jié)果是氨氮與硝 酸鹽氮之和，若待測(cè)樣品含亞硝酸鹽時(shí)，部分亞硝酸鹽也被氧化，致使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大誤 差。問題3.消煮滴加過氧化氫時(shí)顏色變化？消煮時(shí)預(yù)先加入濃硫酸的作用是，炭化和氧化植物樣品，之后加入少量水潤濕。而消 煮一段時(shí)間后加入的過氧化氫，能將有機(jī)氮、磷和礦化鉀分別轉(zhuǎn)化為俊態(tài)氮、磷酸鹽、離 子態(tài)鉀后便于后續(xù)各組分的全量測(cè)定（具體見原理部分）。因過氧化氫-硫酸體系相對(duì)高氯 酸-硫酸體系更加溫和，氮的損失(轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)鈸p失)更少，效果更好(上圖為第二次加過 氧化氫時(shí)，每滴加一滴的變色情況)而更為常用。過氧化氫溶液滴加時(shí)，需待消煮體系從 200 c稍冷卻滴加，若趁熱加入