《土壤质量全氮的测定凯氏法》的方法改进

刘燕（广西壮族自治区海洋环境监测中心站，广西北海536000）

0 引言

目前土壤全氮的测定方法主要有凯氏定氮法和杜马氏燃烧法两大类，大部分实验室均采用凯氏法。《土壤质量全氮的测定凯氏法》（HJ 717-2014）标准在使用中发现存在如下几方面问题：①采用电炉或电热板进行土壤消解出现加热不完全及分析人员操作安全性低的问题；②凯氏定氮仪进行定氮反应时存在因管路气密性不好而造成氨蒸馏不完全使分析结果偏低的问题；③标准没有明确土壤消解过程中各个加温时段温控时间。本试验针对以上问题选用电热消解仪及配套消解管取代电热板和凯氏烧瓶；阳离子交换量仪取代凯氏定氮仪的分析方法，同时验证了消解过程不同加温时段的温控时间。通过实验结果表明，改进后的方法不仅大大保证了分析数据的准确性，而且提高了实验操作的安全性及适用性。

1 实验准备

1.1 实验仪器

土壤样品粉碎机、玛瑙研钵、土壤筛、电热消解仪（ST36-iTouch）、阳离子交换量仪（SKD-300）、万分之一分析天平、滴定台及常用玻璃仪器。

1.2 分析试剂

主要试剂：五水合硫酸铜、硫酸钾、二氧化钛、五水合硫代硫酸钠、浓硫酸、盐酸标准溶液、氢氧化钠、混合指示剂。

2 试验部分

精密称取约1g 风干已过60 目筛的土壤样品，放入消煮管中，用约1mL 纯水润湿，再加入4mL 浓硫酸，微微震荡，盖上盖子，放置过夜；用长柄药勺将0.5g还原剂加入消煮管底部，置电热消解仪中，温度设置为190℃，约9 min后样品开始冒烟，停止加热，取出消煮管，冷却后加入1.1g 催化剂，摇匀，再放入电热消解仪中消煮，此段温度设为220℃，升温10min，运行100min；氧化消煮后进行高温消煮，此段消煮温度设为360℃，升温20min，运行100min，冷却后取出样品应为灰白带绿色，如果样品没出现灰白带绿色这个现象必须加长高温消煮时间。土壤全氮消解消煮时间运行设置详见图1。

图1 土壤消解时间运行设置图

连接好阳离子交换量仪的管路，将消煮管中已冷却的样品清洗入阳离子交换量仪反应器中，清洗后液量不超过80mL，向反应器中加入20mL氢氧化钠溶液，用硼酸溶液作吸收液，设置反应时间为5min，启动阳离子交换量仪，开始蒸馏，待馏出液体

积达到约100mL，结束蒸馏，用纯水冲洗冷凝管末端，用已标定的盐酸标准溶液（0.0100mol/L）进行滴定。

2.1 精密度测试

对2 个不同的实际土壤样品分别进行平行测定6 次，样品的变异系数为3.12%-3.26%，结果详见表1。

表1 精密度实验结果 单位：mg/kg

2.2 准确度测试

对国家标准土壤样品黑土ASA-7(标准值为1620±70 mg/kg)平行测定6 次，标准样品相对误差为0.6%，变异系数为539%。结果详见表2。

表2 标准样品准确度实验结果 单位：mg/kg

2.3 加标回收率测试

对2 种不同的土样加入总氮标准溶液（100.0mg/L）进行加标回收率的测试，加标回收率为94.3%-104.0%，实验结果见表3。

表3 加标回收率测试结果

3 结语

通过实验证明，改进土壤消解时间、选用电热消解仪、阳离子交换量仪分别代替电热板及凯氏定氮仪进行土壤全氮分析，不仅操作简单、方便、实验安全性高，而且精密度好，准确度高，满足分析实验的要求。