植物全氮、全磷、全钾含量地测定

1、实用标准文案 专业： 农资 1202实验报告姓名：学号： 3120100152日期：地点： 农生环 B249课程名称： 土壤学实验 指导老师： 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：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、实验器材与仪器装五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理订七、实验结果与分析 八、讨论、心得线一、 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、 实验内容和原理1. 植物样品消煮H2SO4-H2O2 消煮法在浓 H2SO4 溶液中，植物样品经过脱水、碳化、氧化等作用后，易

2、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. 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+，在强碱性介质中与文档大全实用标准文案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 NH4+N 含量呈正比，线性范围为 0.05-0.5mg/l 之间。3. 植株全磷的测定钒钼黄比色法经消煮待测液中磷主要

3、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. 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、 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、0.2%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 0.3142g 经 105干燥 2h 的氯化铵（NHCl），用少量水溶解，移4100mL 容

4、量瓶中，用吸收液稀释至刻度。此溶液 1.00mL=1mg 的氨）、磷标准液 50mg/l（0.2195g干燥的 KH PO2 4，于 1L 容量瓶中定容）、钒钼酸铵试剂（A 液：将 12.5g溶于水，加入 5ml 浓 H SO2 4的钼酸铵(NH ) Mo O H O，分析纯溶于 200mL 水中。B 液：将 0.625g 的偏钒酸铵(NH VO ，分4 6 7 24 4 2 4 3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

5、子天平、红外线消化炉、100mL 容量瓶、50mL 容量瓶3、火焰光度计。文档大全实用标准文案四、 操作方法和实验步骤1. 植物样品消煮H2SO4-H2O2 消煮法称样 0.25g 于 100mL 静置于通风柜，瓶口盖一弯 消煮至溶液呈均匀 消煮管，滴入少量水 颈小漏斗，先缓缓加热，待 的棕黑色，且无明湿润，加浓硫酸 8mL 冒大量白烟时再升高温度 显大颗粒物时取出稍冷后滴加 H O2 210D，不断摇动消重复且减少滴加 HO2 2的量至消煮液呈清亮以赶尽合并消煮液和漏斗洗涤液无损地洗入 100煮管，再加热 后，再加热 5-10min剩余HO2 2ml 容量瓶中用水定容，摇匀，放 置澄清后备后

6、续步骤使用2. 植株全氮的测定靛酚蓝比色法将待测液稀释 10 倍加 EDTA-甲基红溶液 再依次加入 5mL 酚液和后，吸稀释液 1.00 mL于 50mL 容量瓶20D，用 0.3 mol/l 氢氧 5mL 次氯酸钠溶液摇匀，化钠溶液调节至 pH6 去离子水定容，静置 1h用 1cm 比 色 杯 在625nm 波长处比色。吸取5 mg/L NH+-N 标液 0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、45.0 mL 于 50mL 容量瓶，各加 1mL 稀释 10 倍的空白消煮用空白试验溶液调零 液，同上调 pH 及显色，测定吸收值后绘制工作曲线3. 植株全磷的测定钒钼黄比色吸取 10.00

7、mL 待 加入 2D 2, 4-二硝 用6 mol/L NaOH 和 1 mol/L测液, 置于 50mL 容量瓶中基酚溶液和 10 mL左右去离子水HSO 调 pH, 至溶液呈淡黄色，2 4加入 10 mL 钒钼黄显色剂用去离子水 在 440 nm 波长下比色, 吸取 100 mg/L P 标准溶液 0、1、定容至刻度 , 以空白溶液调节吸收值 2、4、6、8、10 mL, 分别置于 50显色 15 分钟文档大全的零点，读取吸光值mL 容量瓶中按上述待测液的测定方法调节 pH、显色和比色测定实用标准文案4. 植株全钾的测定火焰光度计法吸取待测液 10mL，置吸取 500mg/l K 标液 0

8、,0.5，1.0，2.5，5.0，10，20ml于 50mL 容量瓶中，定容稀释至刻度于 50mL 容量瓶，各加 1mL 稀释 10 倍空白消煮液，加水定容即得 0，1，2，5，10，20，40mg/L K 标准溶液以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度，然后从稀到浓依次进行测定，记录检流计读数， 以检流计读数为纵坐标绘制标准曲线五、 实验数据记录和处理1. 植物全氮测定结果图1 N标准曲线0.7y = 1.2309x 0.6R = 0.99520.5SBA0.40.30.20.100 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6N (mg/l)表 1 植物全氮测定数据记录表烘干样品

9、吸光值 溶液氮质量 分取倍数 显色液体积 植株全氮的文档大全实用标准文案质量 Abs 浓度(mg/l) ts V(ml) 质量分数(mg/g)m(g)实验组 0.2526 0.4100 0.2501 100 50 49.51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(0.1021)后代入标线公式计算质量浓度。全氮含量计算公式：= Vts/(m103)2. 植物全磷测定结果图2 P标准曲线0.8y = 0.0376x 0.7R = 0.98310.60.5s 0.4 bA0.30.20.100 5 10 15 20 25P (mg/L)表 2 植物全磷测定数据记录表烘

10、干样品吸光值 溶液磷质量 分取倍数 显色液体积 植株全磷的质量Abs 浓度(mg/l) ts V(ml) 质量分数(mg/g)m(g)实验组 0.2526 0.1499 3.987 10 50 7.892注：全磷计算公式： = Vts/(m103)文档大全实用标准文案3. 植物全钾测定结果图3 K标准曲线180001600014000y = 324.69xR = 0.9986w 12000aR10000/积面 8000 峰60004000200000 10 20 30 40 50 60K (mg/L)表 3 植物全钾测定数据记录表烘干样品峰面积 溶液钾质量 分取倍数 显色液体积 植株全钾的质量

11、Raw 浓度(mg/l) ts V(ml) 质量分数(mg/g)m(g)实验组 0.2526 6176 19.02 10 50 37.65注：全钾计算公式：= Vts/(m103)六、 实验结果与分析本组植株全氮、全磷、全钾的质量分数分别为 24.75mg/g，7.892 mg/g，37.65mg/g。据美国三叶草科学与技术书中介绍, 杂三叶含磷 26.0mg/g、钾 27.4 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文档大全实用标准文案定的干扰。因此接

12、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、 讨论、心得问题 1. 植物全氮、磷、钾的测定需要注意事项1？ 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

13、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3（1）用 0.3 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

14、植物全磷测定（1）显色液的酸度要求在 0.04-1.6mol.L -1H+ 内，酸度过高时，显色不完全或不显文档大全实用标准文案色，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（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；（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 2. 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

15、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 最佳显色温度纳氏试剂比色法 1530.5水扬酸分光光度法（硝普钠作催化剂） 1833酚盐法 1（硝普钠作催化剂） 1830酚盐法 2（Mn2 +作催化剂） 1732.5次溴酸钠氧化一偶氮化比色法 1530.5次氯酸钠氧化一偶氮化比色法 3542 酸度对显色反应的影响表 2 最佳酸度范围测定方法 最佳 pH 范围文档大全实用标准文案纳氏试剂比色法 11.84-12.30水扬酸分光光度法（硝普钠作催化剂） 11.42-12.35酚盐法 1（硝普钠作催化剂） 10.48-11.52酚盐法 2（Mn2+作催化剂） 11.25-11.75

16、次溴酸钠氧化一偶氮化比色法 11.5-12.0次氯酸钠氧化一偶氮化比色法 11.8-12.2 显色时间及其稳定性表 3 时间的影响最佳氧化时 最佳显色时 显色体系稳测定方法间(min) 间(min) 定时间(h)纳氏试剂比色法 - 10 0.5水扬酸分光光度法- 60 15（硝普钠作催化剂）酚盐法 1（硝普钠作催化剂） - 90 18酚盐法 2（Mn2+作催化剂） - 10 20次溴酸钠氧化一偶氮化比色法 30 15 1.5次氯酸钠氧化一偶氮化比色法 40 10 2 方法精密度的考察表 4 各种测定方法的精密度平均值 相对标准测定方法 测定值（ug/10ml）（ug/ 偏差（%）文档大全实用标

17、准文案10ml）24.13 24.6 25.78纳氏试剂比色法 24.87 2.7124.75 24.35 25.600.394 0.392水扬酸分光光度法 0 4 0.40490.3924 1.49（硝普钠作催化剂） 0.403 0.406 0.39602 00.969 0.989酚盐法 1（硝普钠作 0 0 0.95800.9763 1.79催化剂） 0.974 0.965 1.0030 0酚盐法 2（Mn2+作催 1.916 1.948 1.9141.943 1.55化剂） 1.972 1.982 1.9060.389 0.381次溴酸钠氧化一偶氮 6 6 0.39400.3925 2.

18、22化比色法 0.401 0.385 0.40326 20.389 0.404次氯酸钠氧化一偶氮 2 0 0.38080.3942 2.50化比色法 0.386 0.403 0.40128 2文档大全实用标准文案因此，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,

19、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 3. 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