GB 7173-87

　　本标准适用于测定土壤全氮含量。

　　1 测定原理

　　样品在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮时，各种含氮有机化合物，经过复杂的高温分解反应，转化为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量(不包括全部硝态氮)。

　　包括硝态和亚硝态氮的全氮测定，在样品消煮前，需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后，再用还原铁粉使全部硝态氮还原，转化成铵态氮。

　　2 仪器、设备

　　2.1 土壤样品粉碎机;

　　2.2 玛瑙研钵;

　　2.3 土壤筛：孔径1.0mm(18目);0.25mm(60目);

　　2.4 分析天平：感量为0.0001g;

　　2.5 硬质开氏烧瓶：容积50ml，100ml;

　　2.6 半微量定氮蒸馏装置;

　　2.7 半微量滴定管：容积10ml，25ml;

　　2.8 锥形瓶：容积150ml;

　　2.9 电炉：300W变温电炉。

　　3 试剂

　　3.1 硫酸(GB 625—77)：化学纯;

　　3.2 硫酸(GB 625—77)或盐酸(GB 622—77)：分析纯，0.005mol/L硫酸或0.01mol/L盐酸标准溶液;

　　3.3 氢氧化钠(GB 629—81)：工业用或化学纯，10mol/L氢氧化钠溶液;

　　3.4 硼酸-指示剂混合液;

　　3.4.1 硼酸(GB 628—78)：分析纯，2%溶液(W/V);

　　3.4.2 混合指示剂：0.5g溴甲酚绿(HG3—1220—79)和0.1g甲基红(HG3—958—76)于玛瑙研钵中，加入少量95%乙醇，研磨至指示剂全部溶解后，加95%乙醇至100ml。使用前，每升硼酸溶液中加20ml混合指示剂，并用稀碱调节至红紫色(pH值约4.5)。此液放置时间不宜过长，如在使用过程中pH值有变化，需随时用稀酸或稀碱调节之。

　　3.5 加速剂：100g硫酸钾(HG 3—920—76，化学纯)，10g五水合硫酸铜(GB 665—78，化学纯)，1g硒粉(HG3—926—76)于研钵中研细，必须充分混合均匀。

　　3.6 高锰酸钾溶液：25g高锰酸钾(GB 643—77)溶于500ml无离子水，贮于棕色瓶中;

　　3.7 1∶1 硫酸;

　　3.8 还原铁粉：磨细通过孔径0.15mm(100目)筛;

　　3.9 辛醇。

　　4 土壤样品的制备

　　将通过孔径1mm(18目)筛的土样，在牛皮纸上铺成薄层，划分成多个小方格。用小勺于每个方格中，取等量的土样(总量不得少于20g)于玛瑙研钵中研磨，使之全部通过0.25mm筛。混合均匀后备用。

　　5 测定步骤

　　5.1 称取风干土样(通过0.25mm筛)1.0×××g(含氮约1mg)，同时测定土样水分含量。

　　5.2 土样消煮

　　5.2.1 不包括硝态和亚硝态氮的消煮：

　　将土样送入干燥的开氏瓶底部，加少量无离子水(约0.5～1ml)湿润土样后，加入2g加速剂和5ml浓硫酸，摇匀。将开氏瓶倾斜置于300W变温电炉上，用小火加热，待瓶内反应缓和时(约10～15min)，加强火力使消煮的土液保持微沸，加热的部位不超过瓶中的液面，以防瓶壁温度过高而使铵盐受热分解，导致氮素损失。消煮的温度以硫酸蒸气在瓶颈上部1/3处冷凝回流为宜。待消煮液和土粒全部变为灰白稍带绿色后，再继续消煮1h。消煮完毕，冷却，待蒸馏。在消煮土样的同时，做两份空白测定，除不加土样外，其他操作皆与测定土样时相同。

　　5.2.2 包括硝态和亚硝态氮的消煮：

　　将土样送入干燥的50ml开氏瓶底部，加1ml高锰酸钾溶液，摇动开氏瓶，缓缓加入2ml1∶1硫酸，不断转动开氏瓶，然后放置5min，再加入1滴辛醇。通过长颈漏斗将0.5g(±0.01g)还原铁粉送入开氏瓶底部，瓶口盖上小漏斗，转动开氏瓶，使铁粉与酸接触，待剧烈反应停止时(约5min)，将开氏瓶置于电炉上缓缓加热45min(瓶内土液应保持微沸，以不引起大量水分丢失为宜)。停火，待开氏瓶冷却后，通过长颈漏斗加2g加速剂和5ml浓硫酸，摇匀。按5.2.1的步骤，消煮至土液全部变为黄绿色，再继续消煮1h。消煮完毕，冷却，待蒸馏。在消煮土样的同时，做两份空白测定。

　　5.3 氨的蒸馏

　　5.3.1 蒸馏前先检查蒸馏装置是否漏气，并通过水的馏出液将管道洗净。

　　5.3.2 待消煮液冷却后，用少量无离子水将消煮液定量地全部转入蒸馏器内，并用水洗涤开氏瓶4～5次(总用水量不超过30～35ml)。

　　于150ml锥形瓶中，加入5ml2%硼酸-指示剂混合液，放在冷凝管末端，管口置于硼酸液面以上3～4cm处。然后向蒸馏室内缓缓加入20ml10mol/L氢氧化钠溶液，通入蒸汽蒸馏，待馏出液体积约50ml时，即蒸馏完毕。用少量已调节至pH4.5的水洗涤冷凝管的末端。

　　5.3.3用0.005mol/L硫酸(或0.01mol/L盐酸)标准溶液滴定馏出液由蓝绿色至刚变为红紫色。记录所用酸标准溶液的体积(ml)。空白测定所用酸标准溶液的体积，一般不得超过0.4ml。

　　6 测定结果的计算

　　6.1 计算公式

　　土壤全氮(%)=〔(V-V0)×CH×0.014/m〕×100

　　式中：V──

　　滴定试液时所用酸标准溶液的体积，ml;

　　V0── 滴定空白时所用酸标准溶液的体积，ml;

　　CH── 酸标准溶液的浓度，mol/L;

　　0.014── 氮原子的毫摩质量;

　　m── 烘干土样质量，g。

　　6.2 平行测定结果，用算术平均值表示，保留小数点后三位。

　　6.3 平行测定结果的相差：土壤含氮量大于0.1%时，不得超过0.005%;含氮0.1～0.06%时，不得超过0.004%;含氮小于0.06%时，不得超过0.003%。