题目

用凯氏定氮法测定微生物的含氮量,微生物是否需要消煮

提问时间：2021-12-02

答案

土壤中氮素的总贮量及其存在状态,与作物的产量在某种条件下有一定的正相关.土壤中氮素来源于四方面：动、植物残体的积累；有机、无机肥料的施用；土壤微生物及大气降水带入的氮.从形态上可以分成有机态和无机态两类,其中能被植物吸收利用的无机态氮约占全氮量的5%,绝大部分以有机态存在的氮素,需要在微生物的活动下逐渐分解矿化后,才能被植物利用. 我国植物大部分缺氮,因此施氮肥在大部分土壤上都有显著肥效,分析全氮含量可以判断土壤肥力,为推荐施肥量作参考. 土壤、植株和其它有机体中全氮的测定通常都采用开氏消煮法,用硫酸钾-硫酸铜-硒粉作加速剂.此法虽然消煮时间长,但控制好加速剂的用量,不易导致氮素损失,消化程度容易掌握,测定结果稳定,准确度较高,适用于常规分析.(一)开氏定氮法原理 土壤中的含氮有机化合物在加速剂的参与下,经浓硫酸消煮分解,有机氮转化为铵态氮,碱化后把氨蒸馏出来,用硼酸吸收,标准酸滴定,求出全氮含量.硫酸钾起提高硫酸溶液沸点的作用,硫酸铜起催化剂作用,加速有机氮的转化,硒粉是一种高效催化剂,用量不宜过多,否则会引起氮素损失.（二）主要仪器和试剂1．开氏瓶(50毫升)；半微量滴定管(10毫升) 弯颈小漏斗；半微量定氮蒸馏器或普通定氮蒸馏仪；100毫升三角瓶.2．浓硫酸（相对密度1.84,三级）.3．40%NaOH 称取工业用固体氢氧化钠(NaOH)420克,放入1000毫升硬质烧杯中,加入约400毫升蒸馏水,不断搅动(防止烧杯底部固结),溶解后转入塑料试剂瓶,加塞,防止吸收空气中CO2.放置几天,待Na2CO3沉降后,将清液虹吸入盛有约200毫升无C02的水的塑料试剂瓶中,加水至1000毫升.若用三级试制配置,则不用虹吸步骤,其它同上.4．2％硼酸溶液 称取20克硼酸(H3BO3,三级)用热蒸馏水(约60℃)溶解,冷却后稀释至1000毫升,每升硼酸溶液中加入甲基红-澳甲酚绿混合指示剂20毫升,并用稀酸或稀碱调节至紫红色(pH4.5).5．甲基红-溴甲酚绿混合指示剂 0.099克溴甲酚绿和0.666克甲基红与玛瑙研钵中少量95％乙醇,研磨至指示剂完全溶解为止,最后加95％乙醇至100毫升.6. 0.02或0.01NH2S04标准溶液 先配制0.1NH2SO4溶液,标定后稀释5或10倍.7． 0.1NH2S04溶液的配制和标定 每升水中注入3毫升浓硫酸(三级),冷却,充分混匀.将碳酸钠(Na2CO3,二级或一级)装在扁形称量瓶中,在160℃烘干2小时以上,用称量瓶称取0.16一0.24克样品(精础到0.0001g) 3份,分别放入250毫升三角瓶,溶于30毫克水中,加1-2滴溴甲酚绿-甲基红棍合指示剂,用配好的0.1N酸溶液滴定至溶液由绿色变为紫红色,煮沸2-3分钟逐尽C02,冷却后继续滴定至溶液突变为葡萄酒红为终点.同时做空白试验.控下式计算,取3次平均值. NH=W*2000/Na2CO3*(v-v0)=w/0.05300*(v-v0) 式中 W--称取Na2CO3重量,克； V--标定所用酸溶液体积,毫升； V0 --空白试验所用酸溶液体积,毫升.8．混合催化剂 称取硫酸钾(K2SO4~三级)100克,硫酸铜(CuSO4.H2O,三级)10克和硒粉l克,均匀混合后研磨,使通过80目筛,贮于瓶中.(三)操作步骤1．土样的消煮 称取风干土样(0.25毫米筛)约1克(精确到0.0001克),放入干燥的50毫升开氏瓶中,加混合催化剂约1．8克,加2毫升水；使其湿润,再加浓硫酸5毫升.摇匀后,盖上小漏斗,放在电炉上,开始用小火加热,然后微消煮,当消煮液呈灰白色时,加高温度,待完全变为灰白稍带绿色后,再继续消煮1小时,仔细观察消煮液中及瓶壁是否有黑色炭粒,如有,应延长消煮时间至炭粒消失为止,取下开氏瓶,冷却. 2．氮的测定 小心地将开氏瓶中全部消煮液转入半微量定氮蒸馏器的蒸馏室中,并用少量水洗涤开氏瓶4～5次,每次3一5毫升,总用量不超过20毫升(如果样品含氮量高可定容后吸取部分溶液蒸馏).另备100毫升三角瓶,内加入2％硼酸-指示剂溶液6毫升,将三角瓶置于冷凝器的承接管下,管口插入硼酸溶液内.向蒸馏室内加2~40％NaOH20毫升,立即关闭蒸馏室,进行蒸气蒸馏,待馏出液达30~40毫升时,停止蒸馏.用少量水冲洗冷凝管,取下三角瓶,用标准酸溶液滴定至紫红色(葡萄酒红色),同时进行空白试验,校正试剂和滴定误差.或用普通定氮仪蒸馏.样品称于150毫升开氏瓶内,按同样步骤消煮,冷却后将开氏瓶上的小漏斗用少量蒸馏水冲洗后除去,开氏瓶内加蒸馏水70毫升,摇匀,冷却后将开氏瓶倾斜,用量筒沿瓶壁缓缓加入40％氢氧化钠25毫升,使溶液成两层,并不使碱液弄到瓶口上,立即接到蒸馏装置上.将盛有8毫升2％硼酸-指示剂溶液的三角瓶置于冷凝管下端的缓冲管下,使缓冲管下端浸在三角瓶硼酸液中,以免吸收不完全.打开螺丝夹(蒸气发生器内的水要预先加热至沸),通入蒸气,摇动开氏瓶内溶液使其混合均匀,打开加热电炉,通自来水冷凝,蒸馏15-20分钟后,检查蒸馏是否完全.检查方法；在缓冲管下取1滴馏出液于pH 1-14广泛试纸上,若有蓝色,应继续蒸馏,直至蒸馏完全为止.取下缓冲管和三角瓶,用少量蒸馏水冲洗缓冲管,用标准酸滴定至紫红色,也需做空白试验.全N%=(V-V0)N*0.014*100/W式中 N --标准酸当量浓度,V--土壤消耗的标准酸体积,毫升,V0--空白试验消耗的标准酸体积,毫升0.014--N的毫当量,克；W--样品重；克.两次平行测定结果允许差为0.005％(五)注意事项 1. 全氮测定不宜用烘干土样,因为烘干过程中可能使含氮量发生变化,但测定结果一般以烘干土计算,故须另测土样的含水量,测定方法同土壤硝态氮,但不是用新鲜土样而是用风干土样. 2. 土壤含氮量在0.1%以下,称1.0克,0.1-0.2%称0.5-1.0克,在0.2%以上称0.5克以下. 3. 消煮过程中应该经常转动开氏瓶,使喷溅在瓶壁上的土粒及早回流到酸液中去. 4.本法测得的氮不包括NO3-N,因硝态氮在消煮过程中不完全还原为铵态氮,且易挥发损失,一般土壤中硝态氮含量小于全氮的1%,故忽略不计.