① 凱氏定氮法加的指示劑量不同會有影響嗎
摘要 摘要
② 試論土壤中氮、磷、鉀的測定原理與方法
第五章 土壤全氮的測定(凱氏蒸餾法)
5.1 方法提要 樣品在加速劑的參與下,用濃硫酸消煮時,各種含氮有機化合物,經過復雜的高溫分解反應,轉化為銨態氮。鹼化後蒸餾出來的氨用硼酸吸收,以酸標准溶液滴定,計算土壤全氮含量(不包括硝態氮)。
包括硝態和亞硝態氮的全氮測定,在樣品消煮前,需先用高錳酸鉀將樣品中的亞硝態氮氧化為硝態氮後,再用還原鐵粉使全部硝態氮還原,轉化成銨態氮。
5.2 適用范圍 本方法適用於各類土壤全氮含量的測定。
5.3 主要儀器設備
5.3.1 消化管(與消煮爐、定氮儀配套),容積250mL。
5.3.2 定氮儀。
5.3.3 可控溫鋁錠消煮爐(升溫不低於400℃)。
5.3.4 半微量滴定管,10mL。
5.3.5 分析天平(精確到0.0001g)。
5.4 試劑
5.4.1 硫酸 [ρ(H2SO4)=1.84g•mL-1];
5.4.2 硫酸標准溶液 [c(1/2H2SO4)=0.01mol•L-1]或鹽酸標准溶液[c(HCl)=0.01mol•L-1]:配製及標定參見附錄1。
5.4.3 氫氧化鈉溶液 [ρ(NaOH)=400g•L-1 ]:稱取400g氫氧化鈉溶於水中,稀釋至1L。
5.4.4 硼酸—指示劑混合液。
硼酸溶液 [ρ(H3BO3)=20g•L-1]:稱取硼酸20.00g溶於水中,稀釋至1L。
混合指示劑:稱取0.5g溴甲酚綠和0.1g甲基紅於專用玻璃研缽中,加入少量95%乙醇,研磨至指示劑全部溶解後,加95%乙醇至100mL。使用前,每升硼酸溶液中加5mL混合指示劑,並用稀酸或稀鹼調節至紅紫色(PH約4.5)。此液放置時間不宜過長,如在使用過程中PH有變化,需隨時用稀酸或稀鹼調節。
5.4.5 加速劑:稱取100g硫酸鉀,10g硫酸銅(CuSO4•5H2O),1g硒粉於研缽中研細,必須充分混合均勻。
5.4.6 高錳酸鉀溶液[ρ(KMnO4)=50g•L-1 ]:稱取25g高錳酸鉀溶於500mL水,貯於棕色
瓶中。
5.4.7 硫酸溶液(1:1)。
5.4.8 還原鐵粉:磨細通過0.149mm孔徑篩。
5.4.9 辛醇。
5.5 分析步驟
5.5.1 稱樣:稱取通過0.25mm(60號篩)孔徑篩的風干試樣0.3g(含氮約1mg,精確到0.0001g)。
5.5.2 土樣消煮:①不包括硝態和亞硝態氮的消煮:將試樣送入乾燥的消化管底部,加入2.0加速劑,加水約2mL濕潤試樣,再加8mL濃硫酸,搖勻。將消化管置於控溫消煮爐上,用小火加熱,約200℃,待管內反應緩和時(約10~15min),加強火力至375℃。待消煮液和土粒全部變為灰白稍帶綠色後,再繼續消煮1h,冷卻,待蒸餾。在消煮試樣的同時,做兩份空的試驗,空白試驗除不加土壤外,其他操作和試樣一樣。
②包括硝態氮和亞硝態氮的消煮:將試樣送入乾燥的消化管底部,加1mL高錳酸鉀溶液,輕輕搖動消化管,緩緩加入2mL 1:1硫酸溶液,不斷轉動消化管,放置5 min後,再加入1滴辛醇。通過長頸漏斗0.5g (±0.01g) 還原鐵粉送入消化管底部,瓶口蓋上彎頸漏斗,轉動消化管,使鐵粉與酸接觸,待劇烈反應停止時(約5min),將消化管置於控溫消煮爐上緩緩加熱45 min(管內土液應保持微沸,以不引起大量水分丟失為宜)。停止加熱,待消化管冷卻後,加2.0g加速劑和8 mL濃硫酸,搖勻。按「不包括硝態和亞硝態氮的消煮」的步驟,消煮至試液完全變成黃綠色,再繼續消煮1 h,冷卻,蒸餾。在消煮試樣的同時,做兩份空白試驗。
5.5.3 氨的蒸餾和滴定:蒸餾前先按儀器使用說明書檢查定氮儀,並空蒸0.5 h洗凈管道。待消煮液冷卻後,向消化管內加入約60 mL水和35 mL 400 g•L-1氫氧化鈉溶液,搖勻,置於定氮儀上。於三角瓶中加入25 mL 20 g•L-1 硼酸—指示劑混合液,將三角瓶置於定氮儀冷凝器的承接管下,管口插入硼酸溶液中,以免吸收不完全。蒸餾5 min,用少量的水洗滌冷凝管的末端,洗液收入三角瓶內。每測完1個樣後用空試管裝清水清洗約2min。
用0.01 mol•L-1硫酸(或0.01 mol•L-1鹽酸)標准溶液滴定餾出液,由藍綠色至剛變為紅紫色。記錄所用酸標准溶液的體積。空白測定所用酸標准溶液的體積,一般不得超過0.4 mL。
5.6 結果計算
土壤全氮(N),g •kg-1 = [c•(V-V0) ×0.014/m] ×1000
V0——滴定空白時所用酸標准溶液的體積,mL;
c——酸標准溶液的濃度,mol•L-1;
0.014——氮原子的毫摩爾質量;
m——風干試樣質量,g;
1000——換算成每千克含量。
平行測定結果用算術均值表示,保留小數點後兩位。
5.7 精密度 平行測定結果允許相差:
土壤含氮量(g •kg-1) 允許絕對相差(g •kg-1)
>1 ≤0.05
1~0.6 ≤0.04
<0.6 ≤0.03
5.8 注釋
①因試樣烘乾過程中可能使全氮量發生變化,因此土壤全氮用風干樣品測定。如果需要提供烘乾基含量,可測定土壤水分進行折算。折算公式為:
土壤全氮(烘乾基),g •kg-1 =土壤全氮(風干基),g •kg-1×100/[100-ω(H2O)]
式中:ω(H2O)——風干土水分含量,%。
②試樣的粒徑,這里採用0.25mm孔徑篩,但如果含氮量高,稱量<0.5g時,則應通過0.149mm孔徑篩。
③一般土壤中硝態氮含量不超過全氮含量的1%,故可忽然不計。如硝態氮含量高,則要用高錳酸鉀和鐵粉預處理,硝態氮的回收率在90%以上。
④某些還原鐵粉會有大量氮,在試劑選擇上應注意。
⑤消煮的溫度應控制在360~400℃范圍內,此時,消煮的土液保持微沸,硫酸蒸汽在消化管上部1/3處冷凝流回。超過400℃土液將劇烈沸騰,硫酸蒸汽達到消化管頂部甚至溢出,將引起硫酸銨的熱分解而導致氮素損失。
⑥蒸餾時間一般為5 min,但由於儀器型號及蒸餾電流設置不同,應首先作試驗確定,即用納氏試劑逐分鍾檢查蒸餾液中是否含有銨。
第六章 鹼解氮的測定(鹼解擴散法)
6.1 方法原理 在擴散皿中,用1.0mol/LNaOH水解土壤,使易水解態氮(潛在有效氮)鹼解轉化為NH3,NH3 擴散後為H3BO3 所吸收。H3BO3 吸收液中的NH3 再用標准酸滴定,由此計算土壤中鹼解氮的含量。
6.2 主要儀器
擴散皿、半微量滴定管、恆溫箱。
6.3 試劑
6.3.1 1.0mol/LNaOH 溶液。稱取NaOH (化學純)40.OGg溶於水,冷卻後稀釋至1L。
6.3.2 20 g••L-1 H3BO3---指示劑溶液。同5.4.4。
6.3.3 0.005mo 1/L(1/2H2SO4)標准溶液。量取H2SO4(化學純)2.83mL,加蒸餾水稀釋至5000mL,然後用標准鹼或硼酸標定之,此為0.0200mo1/L(1/2H2SO4)標准溶液,再將此標准液准確地稀釋4倍,即得0.0050mo1/L(1/2H2SO4)標准液(注1)。
6.3.4 鹼性膠液。取阿拉伯膠40.0g 和水50mL在燒杯中熱溫至70—80 ℃ 攪拌促溶,約1h後放冷。加入甘油20mL和飽和K2CO3水溶液20mL,攪拌、放冷。離心除去泡沫和不溶物,清液貯於具塞玻瓶中備用。
6.3.5 FeSO4•7H2O粉末。將FeSO4•7H2O(化學純)磨細,裝入密閉瓶中,存於陰涼處。
6.3.6 Ag2SO4飽和溶液。存於避光處。
6.4 操作步驟(注2)
稱取通過18號篩(1mm)風干土樣2.00g,置於潔凈的擴散皿外室,輕輕旋轉擴散皿,使土樣均勻地鋪平。
取H3BO3—指示劑溶液2mL放於擴散皿內室,然後在擴散皿外室邊緣塗鹼性膠液,蓋上毛玻璃(注3),旋轉數次,使皿邊與毛玻璃完全黏合。再漸漸轉開毛玻璃一邊,使擴散皿外室露出一條狹縫,迅速加入1 mol/L NaOH溶液10.0mL,立即蓋嚴,輕輕旋轉擴散皿,讓鹼溶液蓋住所有土壤。再用橡皮筋圈緊,使毛玻璃固定。隨後小心平放在40±1℃恆溫箱中,鹼解擴散24±0.5h後取出(可以觀察到內室應為藍色)內室吸收液中的NH3用0.005或0.01mol/L(1/2H2SO4)標准液滴定(注4)。
在樣品測定的同時進行空白試驗,校正試劑和滴定誤差。
6.5 結果計算
鹼解氮(N)含量(mg/kg)=[ c(V-VO)×14.0] ×10³/m
式中:C¬¬——0.005mol/L (1/2H2SO4)標准溶液的濃度(mol•L-1);
V——樣品滴定時用去0.005mol•L-1(1/2H2SO4)標准液體積(mL);
V0——空白試驗滴定時用去0.005mol••L-1(1/2H2SO4)標准液體積(mL);
14.0——氮原子的摩爾質量(g/mol-l);M—樣品質量(g);
10³——換算系數。
兩次平行測定結果允許絕對相差為5mg•kg-1。
6.6 注釋
注1:如要配非常准確的0.005mol•L-1/2H2SO4 標准液,則可以吸取—定量的NH4+-N標准溶液,在樣品測定的同時,用相同條件的擴散法標定。例如,吸取5.00mg•kg-1NH4+-N標准溶液(含NH4+—N 0.250mg)放入擴散皿外室,鹼化後擴散釋放的NH3經H3BO3吸收後,如滴定用去配好的稀標准H2SO4 液3.51mL,則標准H2SO4的農度為:
c(1/2H2SO4) = [0.00025/(3.51×0.014)]= 0.00508mol/L
注2:如果要將土壤中NO3-—N 包括在內,測定時需加FeSO4.7H2 O粉,並以Ag2SO4為催化劑,使NO3-—N還原為NH3。而FeSO4 本身要消耗部分NaOH,所以測定時所用NaOH溶液的濃度須提高。例如2g土加1.07mol•L-1 NaOH 10mL 、FeSO4.7H2O 0.2g 和飽和Ag2SO4溶液0.1mL進行鹼解還原。
注3:由於膠液的鹼性很強,在塗膠液和洗滌擴散時,必須特別細心,慎防污染內室,造成錯誤。
注4:滴定時要用小玻璃棒小心攪動吸收液,切不可搖動擴散皿。
第七章 M3法土壤有效磷、速效鉀的測定
7.1 方法原理 M3浸提劑中的0.2mol/L HOAc—0.25 mol/L NH4NO3形成了pH2.5的強緩沖體系,並可浸提出交換性K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等陽離子;0.015 mol/L NH4F—0.013 mol/L HNO3可調控P從Ca、Al、Fe無機磷源中的解吸;0.001mol/L EDTA可浸出螯合態Cu、Zn、Mn 、Fe等,因此,M3浸提劑可同時提取土壤中有效的磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅、硼等多種營養元素。
7.2 試劑與儀器
7.2.1 試劑
7.2.1.1 硝酸銨
7.2.1.2 氟化銨
7.2.1.3 冰乙酸
7.2.1.4 硝酸
7.2.1.5 乙二胺四乙酸
7.2.1.6 酒石酸銻鉀
7.2.1.7 鉬酸銨
7.2.1.8 硫酸
7.2.1.9 抗壞血酸
7.2.1.10 磷酸二氫鉀
7.2.1.11 M3貯備液[c(NH4F)=3.75 mol/L+ c(EDTA)=0.25 mol/L]:稱取氟化銨(分析純)138.9g溶於約600mL去離子水中,搖動,再加入乙二胺四乙酸(EDTA)73.1g,溶解後用去超純水定容至1000mL,充分混勻後貯存於塑料瓶中(在冰箱內可長期使用),可供5000個樣次使用,如工作量不大,可按比例減少貯備液數量。
7.2.1.12 M3浸提劑:用1000mL或2000mL量筒量取2000mL去離子水,加入5000mL塑料桶中,稱取硝酸銨100.0g,使之溶解,加入20.0mL M3貯備液,再加入冰乙酸(即17.4 mol/L)57.5 mL和濃HNO3 (HNO3,68%~70%,分析純)4.1mL,用量筒加水稀釋至5000mL,充分混合均勻,此液pH應為2.5±0.1(貯存於塑料瓶中備用,可供100個樣次使用)。
7.2.1.13 鉬銻抗試劑:稱取酒石酸銻鉀[K(SbO)C4H4O6•1/2H2O,分析純]0.5g溶於100mL
去離子水,配製成0.5%的溶液。另稱取鉬酸銨[(NH4)6 Mo7O24•4H2O,分析純]10.0g溶於450mL水中,慢慢地加入153 mL濃H2SO4(分析純),邊加邊攪動。再將100mL 0.5%酒石酸銻鉀溶液加入鉬酸銨溶液中,最後加水至1000mL,充分搖勻,貯存於棕色瓶中,此為鉬銻貯備液。
臨用前(當天)稱取抗壞血酸(即維生素C,分析純)1.5g溶於100mL鉬銻貯備液中,混勻,此為鉬銻抗試劑,有效期24h,如保存於冰箱中則有效期較長。上述試劑中H2SO4的濃度為5.5 mol/L(1/2 H2SO4),鉬酸銨為1%,酒石酸銻鉀為0.05%,抗壞血酸為1.5%。
7.2.1.14 磷工作溶液[(P)=5mg/L]:稱取105℃烘乾2h的磷酸二氫鉀(KH2PO4,分析純)0.2195g,置於400mL去離子水中,加入濃H2SO45mL(防長黴菌,可使溶液長期保存),轉入1000mL容量瓶中,用水定容。此溶液為50 mg/L P標准溶液。准確吸取此貯備溶液25.00mL,稀釋至250mL,即為5 mg/L P標准溶液(此稀溶液不宜久存)。
7.2.1.15 K貯備液[(K)=100mg/L]:准確稱取氯化鉀KCl,105~110℃乾燥2h,分析純)01907g,溶於去離子水中,定容至1000 mL,搖勻後待用。
7.2.2 儀器
7.2.2.1 分光光度計。
7.2.2.2 火焰光度計。
7.2.2.3 恆溫振盪機(溫度控制25±℃)。
7.2.2.4 原子吸收分光光度計。
7.3 浸提步驟
用量樣器量取5.00 mL風干土壤(過2mm尼龍篩),同時稱量並記錄其質量,於100mL塑料瓶中,加入50.0mL M3浸提劑,蓋嚴後於往復振盪機(振盪強度為180r/min)上振盪5 min。然後用干濾紙過濾,收集濾液於50mL塑料瓶中。整個浸提過程應在恆溫條件下進行,溫度控制在25±1℃。
另一種方法是:選用攪拌方法代替振盪提的方法:用量樣器量取5.00mL風干土壤(過2mm尼龍篩),同時稱量並記錄其質量,用加液器加入50.0mL M3浸提劑,用攪拌器攪拌5 min。然後用干濾紙過濾,收集濾液於50mL塑料瓶中。整個浸提過程應在恆溫條件下進行,溫度控制在25±1℃。
7.4 浸出液中有效養分的定量
7.4.1 M3有效磷的測定
准確吸取2.00~10.00mL土壤浸出液(依肥力水平而異)於50mL容量瓶中,加水至約
30mL,加入5.00mL鉬銻抗試劑顯色,定容搖勻。顯色30 min後,在880nm處比色。如冬季氣溫較低時,注意保持顯色時溫度在150C以上,最好在恆溫室內濕色,以加快顯色速度。測定的同時做空白校正。
工作曲線:准確吸取5mg/L P標准溶液0、1.00、2.00、 4.00 、6.00 、8.00mL,分別放入50 mL容量瓶中,加水至約30 mL,加入5.00 mL鉬銻抗試劑顯色,定容搖勻。顯色30min後,在880nm處比出色。
結果計算:
土壤M3-P,mg/L(或mg/kg)=[ρ(P)×V×D]/ [V0或(M)]
式中:
ρ——待測液中P濃度,μg/mL;
V——顯色液體積,50mL;
D——分取倍數,浸出液體積/吸取濾液體積;
V0(或M)——土樣體積,mL或土樣質量,g。
7.4.2 M3速效鉀的測定
M3浸出液中鉀可直接用火焰光度計測定。
工作曲線:准確吸取100 mg/L K標准貯備液0、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00mL,分別放入50 mL容量瓶中,用M3浸提劑定容,搖勻,即得0、2.00、5.00、10.00、20.00、30.00、40.00μg/mL K標准系列溶液。
結果計算:
土壤M3-K,mg/L(或mg/kg)=[ρ(K)×V]/[V0(或M)]
式中:ρ(K)——待測液中K濃度,μg/mL;
V——浸提劑體積,mL;
V0(或M)——土樣體積,mL或土樣質量,g。
7.5 注釋
7.5.1 為了避免F—以CaF2形態沉澱的再吸附,應將浸提液劑的 pH控制在2.9 以下。配製Mehlich3浸提劑時應盡量准確,這樣可不必每次都測定pH。因為溶液中的F容易對玻璃電極或復合電極造成損壞。
7.5.2 玻璃皿不會造成污染,但橡皮塞尤期是新塞子會嚴重引起Zn的污染,建議最好使用塑料瓶盛試液。如果同時測定大量與微量元素,玻、塑器皿最好事先在0.2% A1Cl3 •6H2O
或8%~10% HC1溶液中浸泡過夜,洗凈後備用,以防微量元素的污染。
7.5.3 M3法的土壤浸出液常帶顏色,有粉紅色、淡黃色或橙黃色,深淺不一,因土而異。粉紅色可能與Mn含量高或浸提出的某些有機物有關,黃色可能與Fe含量高或有機物質有關。溶液顏色可加入活性C脫色,但會對Zn造成污染,故以不加活性C為宜。
7.5.4 注意浸提溫度的控制。冬季氣溫較低時,可採取一些保溫措施。
7.5.5 比色液中NH4+ 和EDTA濃度時對P比色均有干擾,NH4+ 多時生成藍色沉澱,EDTA多時不顯色或生成白色沉澱(EDTA酸)。試驗表時,在一般鉬銻搞比色法的條件下NH4+ 不得大於0.01 mol/L)。
7.5.6 研究發現,若在工作曲線中分別加入一定量的M3浸提劑,顯色後很快會在較高P濃度的各地出現沉澱,從而影響測定結果的准確性.故選用空白校正的方法消答試劑的誤差,即:根據未知樣品所吸取浸出的體積,相應地做空白測定(不加顯色劑),再從未知樣品的結果中扣除空白值。
7.5.7 若浸出液中鉀的濃度超出測定范圍,應用M3浸提劑稀釋後再測定。
7.5.8 使用AAS法測定有效Ca, Mg時,浸出液需要用M3浸提劑適當稀釋1~20倍後方可測定,可根據具體情況確定稀釋倍數。
7.5.9 如果條件具備,可直接用電感耦合等離子發射光譜儀(ICP—AES)進行測定,而不需要稀釋;而且在同一浸出液中可同時測定P、K、Na、Ca、Mg、Fe、 Mn、CU、Zn、B等多種元素。
7.5.10 使用AAS法測定有效微量元素Fe、Mn、CU、Zn時,浸出液需要M3浸提劑適當稀釋後方可測定。一般測Fe時,可稀釋1~10倍;測Mn時,可稀釋2~10倍;測CU、Zn一般不需要稀釋。可根據具體情況確定稀釋倍數。
③ 水中氮的分析方法實例
(一)離子選擇電極法
從圖表4.0數據是由HC-800全自動離子分析儀測試得到,從結果可以看出,離子選擇電極法對氟、硝酸根、PH、水硬度、和鉀、鈉的測量完全可以滿足國家標準的要求,而且精度很好,因而離子選擇電極法非常快速地、准確地檢測出了水質中不同元素的含量,是一種適用性很強的監測手段。
水質測量技術的發展與展望
越來越多的水污染事件,在刺激著人們的神經。步入2013年,這短短兩個月,在我國一些省份就發生了數起比較嚴重的水污染事件,刺激著人們的神經。同時,例如廣西環江毛南族自治縣水源鎮含香村4個屯的飲用水源出現發臭、渾濁異常現象,山西天脊煤化工苯胺泄漏發生水體污染事件迫使河北邯鄲市大面積停水,上海金山區朱涇鎮發生水污染嚴重事件,導致周邊水域受到污染等等,也是近來被媒體廣泛報道關注的事件。這一起起嚴重的水污染事件,無不在向人們控訴水污染的危害,警示人們水污染防治工作的重要。
如何控制重點區域水污染問題,最需要從源頭上進行解決,這個時候,水質監測儀器就發揮著重要作用。水質監測是污染預警、污染物監測和治理效果評定等工作的重要方式,需要水質在線監測儀器提供精確和實時的監測數據。隨著社會對於水污染問題的關注,對於水質監測工具的需求,就為水質在線監測儀器的發展打開了大門,提供了市場。
傳統水質監測已經很難適應當前我國水污染防治工作的需求。傳統水質監測的方法是人工采樣後再實驗室儀器分析的方式。不僅耗時耗力,而且在數據精確度以及實時性等方面也存在不足。因為這樣的缺點,市場上就迫切需要類似水質在線自動監測儀器這樣能夠連續自動監測數據的儀器和方式。水質在線自動監測儀快速、連續、准確等特點,已經讓其在水污染防治行業占據重要地位。
綜上,水質分析儀的發展前景,市場空間都很大,對國內企業來說既是機遇又是挑戰。
④ 氮量的測定 凱氏法
1 范圍
本方法規定了地球化學勘查試樣中氮含量的測定方法。
本方法適用於水系沉積物及土壤試料中氮量的測定。
本方法檢出限(3S):0.002%氮。
本方法測定范圍:0.006%~0.4%氮。
註:本方法測得的氮不包括硝態氮、亞硝態氮。因硝酸根離子在煮解過程中不會完全還原為銨離子,且易揮發損失。但一般土壤樣品中硝態氮含量不超過全氮量的1%,故可以忽略不計(引自GB7848-87)。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本方法的本部分的引用而成為本部分的條款。
下列不注日期的引用文件,其最新版本適用於本方法。
GB/T 20001.4 標准編寫規則 第4部分:化學分析方法。
GB 7848—87 森林土壤全氮的測定。
GB/T 14505 岩石和礦石化學分析方法總則及一般規定。
GB 6379 測試方法的精密度通過實驗室間試驗確定標准方法的重復性和再現性。
GB/T 14496—93 地球化學勘查術語。
3 方法提要
試料在硫酸鉀、硫酸銅和硒的共存下,用硫酸煮解氧化,使試料中的氮轉化為硫酸銨,再用氫氧化鈉鹼化後,加熱蒸餾逸出氨,經硼酸溶液吸收,用鹽酸標准溶液滴定並計算試料中氮的含量。
4 試劑
除非另有說明,在分析中僅使用確認為分析純的試劑和蒸餾水或去離子水。
4.1 氫氧化鈉
4.2 硼酸
4.3 硼砂
4.4 硒粉w(Se)=99%
4.5 硫酸(ρ 1.84g/mL)
4.6 鹽酸(ρ 1.19g/mL)
4.7 硝酸(ρ 1.40g/mL)
4.8 乙醇 w(CH3CH2OH)=95%
4.9 氫氧化鈉溶液 ρ(NaOH)=400g/L
4.10 鹽酸溶液[c(HCl)=1mol/L]
量取84mL鹽酸(4.6),用水稀釋至1000mL。
4.11 王水(1+1)
75mL鹽酸(4.6)和25mL硝酸(4.7)混合後,加入100mL水混勻。用時配製。
4.12 混合加速劑
將硫酸鉀(K2SO4)和硫酸銅()按10∶1比例,在玻璃研缽中研磨混勻,裝入寬口玻璃瓶中。
4.13 硒溶液[ρ(Se)=10.0g/L]
稱取5.0g硒粉(4.4)於250mL燒杯中,加入10mL王水(1+1)(4.11)溶解後,用水稀釋至500mL,搖勻。裝入磨口玻璃瓶中備用。
4.14 硼酸溶液[ρ(H3BO3)=20g/L]
稱取20g硼酸(4.2)溶解在1000mL水中。
4.15 甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑 稱取0.1g甲基紅和0.5g溴甲酚綠,溶解在100mL乙醇(4.8)中,移入玻璃瓶中備用。其變色范圍:pH4.4(紅色)~pH5.4(藍色)。
4.16 硼酸溶液含有甲基紅、溴甲酚綠指示劑的混合溶液
100mL硼酸溶液(4.14),加入2mL甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑(4.15),用稀的氫氧化鈉溶液及稀的鹽酸溶液調節溶液呈紫紅色,此時該溶液的 pH為4.5。
4.17 硼砂標准溶液[c(1/2Na2B4O7)=0.02000mol/L]
稱取1.9068g硼砂()(4.3)於250mL燒杯中,加入100mL水,溶解後移入500mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
4.18 鹽酸標准溶液
吸取20 mL 1mol/L鹽酸溶液(4.10)於1000ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻後須用硼砂標准溶液(4.17)標定。
4.18.1 標定方法 平行分取3份各20.00mL硼砂標准溶液(4.17)於各150mL三角燒杯中,各滴加1滴甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑(4.15),用鹽酸標准溶液(4.18)分別進行滴定,溶液由藍色變為紫紅色為終點。同時分取3份各20.0mL水作空白試驗滴定。分別記錄各次滴定溶液的體積。按以下公式計算鹽酸標准溶液濃度(4.18):
區域地球化學勘查樣品分析方法
式中:c——鹽酸標准溶液的濃度,mol/L;0.02000——硼砂標准溶液的濃度,mol/L;V1——硼砂標准溶液的體積,mL;V2——滴定硼砂標准溶液用去鹽酸標准溶液的體積,mL;V0——滴定空白試驗溶液用去鹽酸標准溶液的體積,mL。
5 儀器及器具
5.1 市售通用的凱式法定氮裝置
5.2 凱式燒瓶
規格:50mL。
5.3 三角錐瓶
規格:150mL。
6 分析步驟
6.1 試料
試料粒徑應小於0.097mm,經室溫乾燥後,裝入磨口小玻璃瓶中備用。
試料量 稱取0.1g~1.0g試料,精確至0.0002g。
6.2 空白試驗
隨同試料分析全過程做雙份空白試驗。所用試劑需與試料測定(6.4)手續中使用同一瓶試劑,加入量也應一致。
6.3 質量控制
選取同類型水系沉積物或土壤一級標准物質2個~4個樣品,隨同試料同時分析。
6.4 測定
6.4.1 試料的煮解 稱取試料(6.1)置於50mL凱式燒瓶(5.2)中,加入2g混合加速劑(4.12)及1mL硒溶液(4.13),加少許水潤濕,加入5mL硫酸(4.5),瓶口放一小漏斗;於通風櫃內,在調溫電爐上先低溫加熱,待溶液中無泡沫發生(約需15min)後,再升高溫度,使瓶內硫酸蒸汽迴流的高度控制在瓶頸上部的三分之一處,要經常搖動凱式瓶,直至試料和煮解液完全變為灰白帶綠色(約需15min)後,再繼續煮解1h。全部煮解時間約需85~90min。切勿煮干。煮解完畢,取下凱式瓶,冷卻,以待蒸餾。
6.4.2 蒸餾 在150mL三角錐瓶中加入5mL硼酸溶液含有甲基紅-溴甲酚綠指示劑的混合溶液(4.16),將其套在凱式定氮蒸餾裝置(5.1)的下端,埠置於硼酸溶液含有甲基紅-溴甲酚綠指示劑的混合溶液(4.16)液面以下3~4cm處。把煮解液全部轉入蒸餾器的內室,並用水沖洗凱式瓶4次,沖洗液用量不要超過40mL,打開冷卻水,經三通管加入20mL氫氧化鈉深液(4.9),立即關閉蒸餾室,打開蒸氣夾,用蒸氣蒸鎦。當三角錐瓶內的餾出液達到50~55mL(約需8~10min)後,用廣泛pH試紙置冷卻管口碰觸蒸餾液,如無鹼性反應,表示氨已蒸餾完畢。若仍為鹼性反應,應繼續蒸餾直至無鹼性反應。同時進行空白試驗(6.2)的蒸餾。
6.4.3 滴定 已蒸餾在150mL三角錐瓶吸收的氨溶液,用鹽酸標准溶液(4.18)滴定,滴定至溶液由藍色突躍變為紫紅色即為滴定終點,記錄鹽酸標准溶液(4.18)的體積。同時進行空白試驗的蒸餾及其吸收液的滴定,記錄鹽酸標准溶液(4.18)的體積。
7 分析結果的計算
按下式計算試料中氮的含量:
區域地球化學勘查樣品分析方法
式中:V——滴定試料溶液用去鹽酸標准溶液的體積,mL;V0——滴定空白溶液用去鹽酸標准溶液的體積,mL;c——鹽酸標准溶液(4.18)的濃度,mol/L;0.014——氮原子的毫摩爾質量,g/m mol;m——試料質量,g。
8 精密度
氮量的精密度見表1。
表1 精密度[w(N),10-2]
附 錄 A
(資料性附錄)
A.1 從實驗室間試驗結果得到的統計數據和其他數據
見表A.1。
本方法精密度協作試驗數據是由多個實驗室進行方法合作研究所提供的結果進行統計分析得到的。
表A.1中不需要將各濃度的數據全部列出,但至少列出3個或3個以上濃度所統計的參數。
A.1.1 列出了試驗結果可接受的實驗室個數(即除了經平均值及方差檢驗後,屬界外值而被舍棄的實驗室數據。)
A.1.2 列出了方法的相對誤差參數,計算公式為,公式中為多個實驗室測量平均值:x0為一級標准物質的標准值。
A.1.3 列出了方法的精密度參數,計算公式為,公式中Sr為重復性標准差:SR為再現性標准差。為了與GB/T20001.4所列參數的命名一致,本方法精密度表列稱謂為:「重復性變異系數」及「再現性變異系數」。
A.1.4 列出了方法的相對准確度參數。相對准確度是指測定值(平均值)占真值的百分比。
表A.1 N統計結果表
附加說明
本方法由中國地質調查局提出。
本方法由武漢綜合岩礦測試中心技術歸口。
本方法由中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所負責起草。
本方法主要起草人:張勤。
本方法精密度協作試驗由武漢綜合岩礦測試中心葉家瑜、江寶林組織實施。
⑤ 石墨中氮的測定方法是什麼
石墨中氮的測定方法一般採用半微量開氏法,具體步驟如下:
1、稱樣:取石墨供試品適量(約相當於含氮量1.0-2.0mg),精密稱定,置乾燥的30-50ml凱氏燒瓶中。石墨供試品可用定量濾紙包裹加入,也可直接稱入。
2、消化:在凱氏燒瓶中加入硫酸鉀(或無水硫酸鈉)0.3g和30%硫酸銅溶液5滴,再沿瓶壁緩緩加入硫酸2.0ml,並加玻璃珠1-2粒,在燒瓶口置一小漏斗,用小火緩緩加熱使消化液保持在沸點以下,並使小火保持在液面下,等跑沸停止,溶液由黑色漸變棕色時,逐步加大火力強熱至沸,待溶液成澄清的綠色後,除另有規定外,繼續加熱10min,放冷,加水2ml,放冷。
3、蒸餾:按《中國葯典》附錄附圖連接蒸餾裝置,A瓶中加水適量與甲基紅指示液數滴,加稀硫酸使成酸性,加玻璃珠或沸石數粒。將連有氮氣球的蒸餾器和直形冷凝管用水加熱蒸汽淋洗,並使水自冷凝管尖端反沖洗滌2-3次,從加樣品口淋洗1次,洗滌液排除蒸餾管。取2%硼酸溶液10ml,置100ml錐形瓶中,加甲基紅-溴甲酚綠指示液5滴,將冷凝管尖端浸入液面下;將凱氏燒瓶中已消化的內容物經漏斗移入連有氮氣球的蒸餾器中,用少量水淋洗凱氏燒瓶及漏斗2-3次,每次約3-5ml,再加入40%氫氧化鈉溶液10ml,用水少量洗滌漏斗1次,關閉漏斗(加少量水封閉出口),進行蒸餾(蒸餾時不易泡沸過高,以免濺至氮氣球),至硼酸液由酒紅色變為藍綠色起,繼續蒸餾約10min,將100ml錐形瓶下移至冷凝管尖端提出液面,使蒸汽沖洗約1min,用水淋洗尖端後停止蒸餾。
4、滴定:餾出液用硫酸滴定液(0.005mol/L)滴定至溶液由藍綠色變為灰紫色,並將滴定結果用空白試驗(空白餾出液的容積應與供試品所得餾出液的容積基本相等)校正。每1ml的硫酸滴定液(0.005mol/L)相當於0.1401mg的N。
5、空白試驗:照供試品消化、蒸餾、滴定的全過程,以相同條件下做空白試驗,用硫酸滴定液(0.005mol/L)滴定至相同的終點,其讀數用於校正供試品滴定的讀數。
⑥ 檢測氮含量的方法!
一、材料:各種乾燥、過篩(60~80目)的植物樣品。
二、儀器設備:消化管; 微量凱氏定氮蒸餾裝;三角燒瓶;微量滴定管; 量筒;容量瓶;燒杯;移液管等。
三、植物樣品中氮元素含量檢測實驗:
1、樣品提取分離:准確稱取烘至恆重的樣品0.1000g~0.5000g(依樣品含氮量而定,含氮1~3mg宜),置10ml離心管中,加入5ml5%三氯乙酸,90℃水浴中浸提15min,不時攪拌。
取出後用少量蒸餾水沖洗玻棒,待溶液冷卻後,4000rpm離心15min,上清液棄去。並用5%三氯乙酸洗沉澱2~3次,離心,棄去上清液,最後用蒸餾水將沉澱無損地洗入鋪有濾紙的漏鬥上,去掉濾液後,將沉澱和濾紙在50℃下烘乾,用於蛋白氮的測定。
2、樣品的消化:取4支消化管編號。1號管直接放入稱好的材料用於測定總氮,2號管放入上述烘乾的濾紙和沉澱,用於蛋白氮的測定,3號管放入同樣濾紙一張、4號管不加任何樣品作為空白對照,注意將樣品放入消化管底部。
向各消化管加濃硫酸5ml,混合催化劑0.3g~0.5g,將樣品浸泡數h或放置過夜後,在管口蓋一小漏斗,放在遠紅外消煮爐上加熱消化。開始時溫度可稍低,以防止內容物上升至管口。泡沫多時,可從小漏斗加入2~3滴無水乙醇。
到管口出現白色霧狀物時,泡沫已不再產生;此時可逐漸升溫,使內容物達到微沸。直到消化液變為清澈透明為止。
消化過程中,若在消化管上部發現有黑色顆粒時,應小心地轉動消化管,用消化液將它沖洗下來,以保證樣品消化完全。消化過程約需2~3h。
3、定容消化完畢待溶液冷卻後,沿管壁仔細加入10ml左右無氨蒸餾水,以沖洗管壁,再將消化液小心轉入100ml容量瓶中。以無氨水少量多次沖洗消化管,洗滌液並入容量瓶。冷卻後用無氨水定容至刻度,混勻備用。
4、蒸餾及滴定 以下幾步進行:
A、儀器的洗滌:先經一般洗滌後,還要用水蒸氣洗滌。可按下列方法進行蒸氣洗滌。先在蒸氣發生器中加入2/3體積的蒸餾水(事先加入幾滴濃硫酸,使其酸化,加入甲基紅指示劑,並加入少許沸石或毛細玻璃管以防止爆沸)。
打開漏斗下的夾子,用電爐或酒精爐加熱至沸騰,使水蒸氣通入儀器的各個部分,以達到清洗的目的。在冷凝管下端放置一個三角瓶接收冷凝水。然後關緊漏斗下的夾子,繼續用蒸氣洗滌5min。
沖洗完畢,夾緊蒸氣發生器與收集器之間的連接橡膠管,蒸餾瓶中的廢液由於減壓而倒吸進入收集器,打開收集器下端的活塞排除廢液。
如此清洗2~3次,再在冷凝管下端換放一個盛有硼酸-指示劑混合液的三角瓶,使冷凝管下口完全浸沒在液面以下0.5cm處,蒸餾1~2min,觀察三瓶內的溶液是否變色。
如不變色,表示蒸餾裝置內部已洗干凈。移去三角瓶,再蒸餾1~2min,用蒸餾水沖洗冷凝管下口,關閉電爐,儀器即可供測定樣品使用。
B、標准硫酸銨測定為了熟悉蒸餾和滴定的操作技術,並檢驗實驗的准確性,找出系統誤差,常用已知濃度的標准硫酸銨測試三次。
在三角瓶中加入20ml硼酸-指示劑混合液,將此三角瓶承接在冷凝管下端,並使冷凝管的出口浸入溶液中。注意在加樣前務必打開收集器活塞,以免三角瓶內液體倒吸。准確吸取2ml硫酸銨標准溶液,加到漏斗中。
四、結果計算:
樣品中總氮量(%)=0.010×(V3—V0)×100×14/(W×1000×10)×100×氮的回收率樣品中蛋白氮含量(%)=0.0100×(V1-V2-V0)×100×14/(W×5×1000)×100×氮的回收率。
回收率(%)=0.0100×(V-V0)×14/(2.0×0.6×100)×100。
一、葯劑空白高的問題:
造成葯劑空白高主要原因是過硫酸鉀純度不夠。空白高於0.030 ,就需要提純過硫酸鉀。提純方法就是二次結晶過硫酸鉀:
1、(可以同時做兩份)在1L的大燒杯中加入約800mL水,50 攝氏度的水浴鍋上加熱(水浴鍋的溫度要用溫度計檢測下是不是正常,以免超過60攝氏度。過硫酸鉀在60 攝氏度以上會分解)。
我的經驗是先加入90 克過硫酸鉀,用一濾紙蓋在上面(避免污染),溶解速度慢, 可以邊做別的事邊提純,有空就去攪拌幾下,全部溶解之後(速度較慢)。
用勺子逐漸向燒杯中加入過硫酸鉀,一次不要加太多,溶了再加,直至不管怎樣攪拌,隔了近一小時多都不能溶解為止(剛好有一丁點兒不能溶解),這個過程挺漫長。
2.把完全溶解的飽和溶液放在室溫中自然冷卻,用一干凈的塑料袋包住燒杯口, 並用皮筋扎緊,再放進冰箱里(調到低溫度),放置一晚上,重結晶。建議同時用一個1L 的廣口瓶放一瓶無氨水在冰箱里冷藏(用於沖洗用)。
3.重結晶一夜後,第二天早上拿出來立即倒掉上清液,重結晶的晶體會結成一塊沉在瓶底,但其實結構很鬆散,用鋼勺什麼的弄兩下就離散開了,然後再清洗:用冰好的無氨水清洗幾遍,盡量不要讓下面的結晶流失。
4.二次結晶:清洗後的燒杯里只剩下下面的結晶,向燒杯中加入約400ML 的無氨水,攪拌溶解,這次跟次結晶不同的是向燒杯中慢慢地加入無氨水,一開始可以一次稍多點水 (看結晶的多少),剩下不多時要等久些,加的水也要少,直到有一丁點兒結晶不能溶解為止。
5.然後重復第2步驟(二次結晶)、第3步驟(清洗)。
6.清洗後倒掉上清液,把結晶移入一250ML的燒杯中,然後放入50攝氏度烘箱烘乾即可 (烘箱里的溫度要用溫度計檢測是否正常)。烘乾箱里不要放入其它物品,以免再次污染。
烘乾時間較長,(我的烘了二天三夜)可以晚上放烘乾箱里烘,白天放在50 度水浴鍋上蒸干一定。完全烘乾後的葯品跟原來的葯品一樣鬆散乾燥,攪動會發出清脆的聲音。
7 .烘乾後的葯品從烘箱里拿出要放在乾燥器里冷卻一小時以上。冷卻後用干凈的聚乙烯瓶裝好蓋緊。
8.實驗過程中加鹼性過硫酸鉀的時候一定要避免加在瓶口處。
二、總氮取水體積:
因為鹼性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定總氮取水樣量為10ML時,測定范圍為0.20mg/l7.00mg/l。總氮高於7 mg/l時要適當減少取水樣量。
如果取5ML水樣再稀釋至10ML 進行測定的話,高檢出限是14 mg/l。當總氮高於14 mg/l 時取水量就要再減少進行測定。我一般是取2ML水樣進行測定。
出水總氮低時可以取5ML水樣進行測定。 吸取水樣時要取靜止一定時間後的上清液。
三、要用新鮮的無氨水:
整個總氮的測定過程中所用的無氨水,包括加葯前稀釋至10ML 用的無氨水,消解後加的無氨水,以及測定吸光值時參比樣用的無氨水,都必須使用同一瓶水。 以免不同無氨水不同帶來的誤差。
四、密封事項:
比色管蓋子用生料帶纏好,這樣密封性更好,防止氨氮跑出。
生料帶對葯劑沒影響不會影響結果。但纏在蓋子上的生料帶要保持完好無損,以免碎屑掉入比色管內,影響吸光值,從而影響化驗結果。比色管蓋子一定要塞緊,然後用紗布和繩子扎緊。紮好後把紗布邊沿往下拔, 使紗布緊密包住蓋子。
五、滅菌鍋的溫度滅菌鍋的溫度設定為125度,消解時間設定為1小時。
六、趁熱拿出消解結束後,待滅菌鍋壓力降為0 後,馬上打開放氣閥放氣,放氣後馬上打開滅菌鍋蓋,立即拿出裝比色管的燒杯,把總氮的比色管(壓住總氮比色管的蓋子)趁熱多次搖勻,放回燒杯中,自然冷卻。
七、加入1+1鹽酸後,10分鍾之後測定吸光值(只要是10 分鍾後就行,時間長些不要緊,但要避免污染。)。分光光度計要預熱30分鍾以上,測定總氮的吸光值時,要先測220 波長的吸光值,全部測完了再測275波長的吸光值。
⑦ 常用蛋白質氮定量測定方法它有哪些
測定蛋白質最基本的方法是定氮法,即先測定樣品中的總氮量,再由總氮量計算出樣品中蛋白質的含量.蛋白質含量測定最常用的方法是凱氏定氮法,它是測定總有機氮的最准確和操作較簡便的方法之一,在國內外應用普遍.此外,雙縮脈法、染料結合法、酚試劑法等也常用於蛋白質含量測定,由於方法簡便快速,故多用於生產單位質量控制分析. 蛋白質及氨基酸的測定 蛋白質是生命的物質基礎,是構成生物體細胞組織的重要成分,一切有生命的活體都含有不同類型的蛋白質.人體內的酸鹼平衡、水平衡的維持;遺傳信息的傳遞;物質的代謝及轉運都與蛋白質有關.人及動物只能從食品得到蛋白質及其分解產物,來構成自身的蛋白質,故蛋白質是人體重要的營養物質,也是食品中重要的營養指標. 蛋白質是復雜的含氮有機化合物,分子量很大,它們由20種氨基酸通過醯胺鍵以一定的方式結合起來,並具有一定的空間結構.不同的蛋白質其氨基酸構成比例及方式不同,故各種不同的蛋白質其含氮量也不同.蛋白質可以被酶、酸或鹼水解,最終產物為氨基酸.氨基酸是構成蛋白質的最基本物質,在構成蛋白質的氨基酸中,亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸等8種氨基酸在人體中不能合成,必須依靠食品供給,故被稱為必需氨基酸,它們對人體有著極其重要的生理功能,常會因其在體內缺乏而導致患病,或通過補充而增強了新陳代謝作用.所以食品及其原料中蛋白質和氨基酸的分離、鑒定和定量具有極其重要的意義.
⑧ 不銹鋼中氮元素的化學分析方法
可稱取少量樣品,用稀鹽酸或稀硫酸溶解,稀釋至PPM級後用ICP(等離子電感耦合光譜)進行氮元素分析,可以定量分析樣品中氮元素的含量
⑨ 氮的測定
半微量蒸汽法
方法提要
一定量的煤或焦炭試樣,在有氧化鋁作為催化劑和疏鬆劑的條件下,於1050℃下通入水蒸氣,試樣中的氮及其化合物全部還原成氨。生成的氨經過氫氧化鈉溶液蒸餾,用飽和硼酸溶液吸收後,由標准硫酸溶液滴定,根據標准硫酸溶液的消耗量來計算氮含量。
方法適用於無煙煤、煙煤和焦炭氮的測定。
儀器
蒸汽法定氮裝置(圖73.44)。
高溫爐,能加熱到1200℃以上,有80~100mm的恆溫區,配有自動控溫裝置。水解管,剛玉制,異徑,能耐溫1200℃以上。全長670mm,細徑部分長40mm,粗徑22mm,細徑7mm。冷凝管,蛇形,長300mm,粗端直徑20mm,細端直徑7mm。蒸餾瓶,500mL。水蒸氣發生裝置,由1000mL平底燒瓶和可調壓電爐構成。吸收瓶,250mL錐形瓶。氦氣流量計,測量范圍0~100mL/min。氣體乾燥塔,250mL。套式加熱器,功率1000W,功率可調。石英或剛玉托盤,長90mm,寬15mm,高15mm,耐溫1200℃以上。
圖73.44 半微量蒸氣定氮裝置
瓷舟長77mm,寬10mm,高10mm,耐溫1200℃以上。
微量滴定管10mL,分度值0.05mL。
試劑
碳酸鈉。
氧化鋁。
硼酸飽和溶液將60gH3BO3溶於1000mL熱水中,冷卻靜置24h後傾濾出清液。
氫氧化鈉溶液將250gNaOH溶於1000mL水中,冷卻後備用。
硫酸標准溶液c(1/2H2SO4)=0.02mol/L吸取0.6mLH2SO4加入預先加有10mL水的100mL燒杯中,用玻璃棒攪拌均勻,冷卻後,將溶液轉入1000mL容量瓶,反復沖洗燒杯壁,洗液也轉入容量瓶中,加水稀釋至刻度,充分混合均勻。
標定稱取0.02g(精確至0.0001g)預先在130℃乾燥的優級純碳酸鈉放入250mL錐形瓶中,加入50~60mL水使之溶解,然後加入2~3滴甲基橙指示劑,用標准硫酸溶液滴定到由黃色變為橙色。煮沸,趕盡二氧化碳,冷卻後,繼續滴定到橙色。
按下式計算硫酸標准溶液的濃度:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:m為碳酸鈉的質量,g;V為硫酸溶液用量,mL;0.053為碳酸鈉(1/2Na2CO3)的毫摩爾質量,g/mmol。
甲基紅和亞甲基藍混合指示劑稱取0.175g甲基紅,溶於50mL(95+5)乙醇中,貯存於棕色瓶。稱取0.083g亞甲基藍溶於50mL(95+5)乙醇中,貯存於棕色瓶。使用時將甲基紅溶液和亞甲基藍溶液按體積比(1+1)混合。混合指示劑的使用期不應超過1周。
氦氣純度高於99.8%。
石墨化學純。
變色硅膠 化學純。
硅酸鋁棉 工業品。
試驗准備
水解管的填充。先將 1~3mm 厚的硅酸鋁棉填充在水解管的細徑端 (出口端) ,放入做好的鎳鉻絲支架,在支架的另一端填充 1~3mm 厚的硅酸鋁棉。
水解爐恆溫區測定。將高溫水解爐及其控溫裝置按規定安裝,並將水解管水平安放在水解爐內,通電升溫。待溫度達到 1050℃並保溫 10min 後,按常規恆溫區測定方法,測定在 (1 050 ±5) ℃的溫度區域,記下恆溫區位置。
450~ 500℃ 和 750~ 800℃ 區域測定。按 「水解爐恆溫區測定」 方法測定 450~ 500℃和 750~800℃區域的位置。
套式加熱器工作溫度確定。將一支測量范圍為 0~ 200℃的水銀溫度計放入套式加熱器底部,周圍充填硅酸鋁棉。通電緩慢升溫,待溫度達到 125℃時,調節控溫旋鈕,使溫度保持在 (125 ±5) ℃約 30min,記下控溫旋鈕的位置,即為工作溫度的控制位置。
水蒸氣發生量確定。將蒸汽發生裝置的圓底燒瓶內加入蒸餾水並與冷凝器連接,接通冷凝水。通電升溫至圓底燒瓶內的蒸餾水沸騰,調節控溫旋鈕,使蒸氣發生量控制在每30min 餾出 100~ 120mL 冷凝水,記下控溫旋鈕的位置,即為工作溫度的控制位置。
分析步驟
水解爐通電升溫,塞緊水解管入口端帶進樣桿的橡皮塞,調節氦氣流量為 50mL/min。
從蒸餾瓶側管管口加入氫氧化鈉溶液約 150mL,並用橡皮塞塞緊側管管口,接通冷凝水,套式加熱器通電升溫,並使溫度穩定在 (125 ± 5) ℃。氫氧化鈉溶液每天更換一次。當溫度升到 500℃左右時,通入水蒸氣,水解爐爐溫達到 1050℃後,空蒸 30min。
稱取空氣乾燥煤樣 0.1g (精確至 0.0001g) ,與 0.5g 氧化鋁充分混合後,轉移至瓷舟內。對於揮發分較高的煙煤,在混合後的試樣上,應覆蓋一層氧化鋁 (0.3~ 0.5g) 。在吸收瓶中加入 20mL 飽和硼酸溶液和 3~4 滴混合指示劑,將之接在冷凝管出口端,使冷凝管出口端沒入硼酸溶液。
將瓷舟放入燃燒管內的石英或剛玉托盤上,塞緊帶進樣桿的橡皮塞,按 「試驗准備」中 「水蒸氣發生量確定」要求通入水蒸氣。先將試樣推到 450~ 500℃區域,停留 5min,然後推到 750~800℃區域,停留 5min,最後推到 1050℃恆溫區,停留 25min。取下吸收瓶並用水沖洗硼酸溶液中的玻璃管內、外,洗液收入吸收瓶中。試驗結束後,停止通入氦氣和水蒸氣,將托盤拉回到低溫區,關閉冷凝水和電器開關,倒出蒸餾瓶內鹼液,洗凈蒸餾瓶。
以硫酸標准溶液滴定吸收溶液到由綠色變為鋼灰色。
空白試驗: 用石墨代替煤或焦炭試樣,按分析步驟進行空白試驗。
按下式計算空氣乾燥煤樣氮的含量:
岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
式中:Nad為空氣乾燥煤樣中氮的質量分數,%;V為測定空氣乾燥煤樣消耗的硫酸標准溶液體積,mL;V0為空白試驗消耗的硫酸標准溶液體積,mL;c為硫酸標准溶液的濃度,mol/L;m為試樣的質量,g。
注意事項
每天在煤樣分析之前,需對蒸餾裝置用蒸汽進行清洗(空蒸)30min或待錐形瓶內餾出物體積達到100~150mL後,再進行正式試驗。
⑩ 水中氮的成分分析
目前,國標針對水質中氮的分析主要分以下方面:總氮、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮5個方面。
(一)總氮
總氮是指可溶性及懸浮顆粒中的含氮量(通常測定硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、無機銨鹽、溶解態氨幾大部分有機含氮化合物中氮的總和)。可溶性總氮是指水中可溶性及含可過濾性固體(小於0.45µm顆粒物)的含氮量。總氮是衡量水質的重要指標之一。
總氮的測定方法,一是採用分別測定有機氮和無機氮化合物(氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮)後加和的辦法。二是以過硫酸鉀氧化,使有機氮和無機氮轉變為硝酸鹽後,通過離子選擇電極法對溶液中的硝酸根離子進行測量,也可以用紫外法或還原為亞硝酸鹽後,用偶氮比色法,以及離子色譜法進行測定。[1]
(二)氨氮
氨氮是指游離氨(或稱非離子氨,NH3)或離子氨(NH4+)形態存在的氨。pH較高,游離氨的比例較高;反之,銨鹽的比例高。
常用來測定氨的兩個近似靈敏度的比色方法是經典的納氏試劑法和苯酚-次氯酸鹽法;滴定法和電極法也常用來測定氨;當氨氮含量高時,也可採用蒸餾-滴定法。(國標有納氏試劑法、水楊酸分光光度法、蒸餾-滴定法)
(三)硝酸鹽氮
水中硝酸鹽是在有氧條件下,各種形態含氮化合物中最穩定的氮化合物,通常用以表示含氮有機物無機化作用最終階段的分解產物。當水樣中僅含有硝酸鹽而不存在其他有機或無機的氮化合物時,認為有機氮化合物分解完全。如果水中含有較多量的硝酸鹽同時含有其他含氮化合物時,則表示有污染物已經進入水系,水的「自凈」作用尚在進行。
硝酸鹽氮的測定方法有離子選擇電極法、酚二磺酸分光光度法、鎘柱還原法、紫外分光光度法、戴氏合金換元法、離子色譜法、紫外法。其中電極法測量方便,范圍寬,而且價格便宜,對水樣要求較低;酚二磺酸分光光度法測量范圍寬,顯色穩定;鎘柱還原法適用於水中低含量硝酸鹽測定;戴氏合金換元法適用於污染嚴重並帶深色水樣;離子色譜法需要專用儀器,但可於其他陰離子聯合測定。
(四)亞硝酸鹽氮
亞硝酸鹽是氮循環的中間產物。亞硝態氮不穩定,可以氧化成硝酸鹽氮,也可以還原成氨氮。因此,在測定其含量的同時,並了解水中硝酸鹽和氨的含量,則可以判斷水系被含氮化合物污染的程度及自凈情況。
水中亞硝酸鹽的測定方法通常採用重氮-偶聯反應,使生成紅紫色染料。該方法靈敏度高、檢出限低、選擇性強。重氮試劑選用對氨基苯磺醯胺和對氨基苯磺酸,偶聯試劑為N-(1-萘基)-乙二胺和α-萘胺(有毒),N-(1-萘基)-乙二胺用得較多。
亞硝酸鹽氮的測定方法有N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、萃取分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法等。(國標採用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、氣相色譜法等)
(五)凱氏氮
凱氏氮是以凱氏法測得的的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能被轉化為銨鹽而測定的有機氮化合物。此類有機氮主要指蛋白質、腖、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的,氮為負三價的有機氮化合物。不包括疊氮化合物、聯氮、偶氮、腙、硝酸鹽、腈、硝基、亞硝基、肟和半卡巴腙類含氮化合物。由於水中一般存在的有機化合物多為前者,因此,在測定凱氏氮和氨氮後,其差值即稱之為有機氮。
測定原理是加入硫酸加熱消解,使有機物中的胺基以及游離氨和銨鹽均轉變為硫酸氫銨,消解後的液體,使呈鹼性蒸餾出氨,吸收於硼酸溶液,然後以滴定法或光度法測定氨含量。測定凱氏氮或有機氮,主要是為了了解水體受污染狀況,尤其在評價湖泊和水庫的富營養化時,是個有意義的指標。