HJ 634-2012 土壤 氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的测定 氯化钾溶液提取-分光光度法.pdf

HJ 6342012 1 土壤 氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的测定 氯化钾溶液提取-分光光度法 1 适用范围 本标准规定了测定土壤中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的氯化钾溶液提取-分光光度法。本标准适用于土壤中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的测定。当样品量为 40.0 g 时，本方法测定土壤中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的检出限分别为 0.10 mg/kg、0.15 mg/kg、0.25 mg/kg，测定下限分别 0.40 mg/kg、0.60 mg/kg、1.00 mg/kg。2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是未注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准 HJ 168 环境监测 分析方法标准制修订技术导则 HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 ISO/TS 14256-1 土壤质量 硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮的测定 氯化钾溶液提取法（Soil quality-Determination of nitrate，nitrite and ammonium in field-moist soils by extraction with potassium chloride solution）3 方法原理 3.1 氨氮 氯化钾溶液提取土壤中的氨氮，在碱性条件下，提取液中的氨离子在有次氯酸根离子存在时与苯酚反应生成蓝色靛酚染料，在波长 630 nm 处具有最大吸收。在一定浓度范围内，氨氮浓度与吸光度值符合朗伯-比尔定律。3.2 亚硝酸盐氮 氯化钾溶液提取土壤中的亚硝酸盐氮，在酸性条件下，提取液中的亚硝酸盐氮与磺胺反应生成重氮盐，再与盐酸 N-（1-萘基）-乙二胺偶联生成红色染料，在波长 543 nm 处具有最大吸收。在一定浓度范围内，亚硝酸盐氮浓度与吸光度值符合朗伯-比尔定律。3.3 硝酸盐氮 氯化钾溶液提取土壤中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，提取液通过还原柱，将硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，在酸性条件下，亚硝酸盐氮与磺胺反应生成重氮盐，再与盐酸 N-（1-萘基）-乙二胺偶联生成红色染料，在波长 543 nm 处具有最大吸收，测定硝酸盐氮和亚硝酸盐氮总量。硝酸盐氮和亚硝酸盐氮总量与亚硝酸盐氮含量之差即为硝酸盐氮含量。HJ 6342012 2 4 试剂和材料 除非另有注明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为电导率小于 0.2 mS/m（25时测定）的去离子水。4.1 氨氮 4.1.1 浓硫酸：(H2SO4)=1.84 g/ml。4.1.2 二水柠檬酸钠（C6H5Na3O72H2O）。4.1.3 氢氧化钠（NaOH）。4.1.4 二氯异氰尿酸钠（C3Cl2N3NaO3H2O）。4.1.5 氯化钾（KCl）：优级纯。4.1.6 氯化铵（NH4Cl）：优级纯。于 105下烘干 2 h。4.1.7 氯化钾溶液：c(KCl)=1 mol/L。称取 74.55 g 氯化钾（4.1.5），用适量水溶解，移入 1 000 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。4.1.8 氯化铵标准贮备液：(NH4Cl)=200 mg/L。称取 0.764 g 氯化铵（4.1.6），用适量水溶解，加入 0.30 ml 浓硫酸（4.1.1），冷却后，移入 1 000 ml容量瓶中，用水定容，混匀。该溶液在避光、4下可保存一个月。或直接购买市售有证标准溶液。4.1.9 氯化铵标准使用液：(NH4Cl)=10.0 mg/L。量取 5.0 ml 氯化铵标准贮备液（4.1.8）于 100 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。用时现配。4.1.10 苯酚溶液。称取 70 g 苯酚（C6H5OH）溶于 1 000 ml 水中。该溶液贮存于棕色玻璃瓶中，在室温条件下可保存一年。注：配制苯酚溶液时应避免接触皮肤和衣物。4.1.11 二水硝普酸钠溶液。称取 0.8 g 二水硝普酸钠Na2Fe(CN)5NO 2H2O溶于 1 000 ml 水中。该溶液贮存于棕色玻璃瓶中，在室温条件下可保存三个月。4.1.12 缓冲溶液。称取 280 g 二水柠檬酸钠（4.1.2）及 22.0 g 氢氧化钠（4.1.3），溶于 500 ml 水中，移入 1 000 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。4.1.13 硝普酸钠-苯酚显色剂。量取 15 ml 二水硝普酸钠溶液（4.1.11）及 15 ml 苯酚溶液（4.1.10）和 750 ml 水，混匀。该溶液用时现配。4.1.14 二氯异氰尿酸钠显色剂。称取 5.0 g 二氯异氰尿酸钠（4.1.4）溶于 1 000 ml 缓冲溶液（4.1.12）中，4下可保存一个月。4.2 亚硝酸盐氮 4.2.1 浓磷酸：(H3PO4)=1.71 g/ml。4.2.2 氯化钾（KCl）：优级纯。4.2.3 亚硝酸钠（NaNO2）：优级纯。干燥器中干燥 24 h。4.2.4 氯化钾溶液：c(KCl)=1 mol/L。HJ 6342012 3 同 4.1.7。4.2.5 亚硝酸盐氮标准贮备液：(NO2-N)=1 000 mg/L。称取 4.926 g 亚硝酸钠（4.2.3），用适量水溶解，移入 1 000 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。该溶液贮存于聚乙烯塑料瓶中，4下可保存六个月。或直接购买市售有证标准溶液。4.2.6 亚硝酸盐氮标准使用液：(NO2-N)=100 mg/L。量取 10.0 ml 亚硝酸盐氮标准贮备液（4.2.5）于 100 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。用时现配。4.2.7 亚硝酸盐氮标准使用液：(NO2-N)=10.0 mg/L。量取 10.0 ml 亚硝酸盐氮标准使用液（4.2.6）于 100 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。用时现配。4.2.8 磺胺溶液（C6H8N2O2S）。向 1 000 ml 容量瓶中加入 600 ml 水，再加入 200 ml 浓磷酸（4.2.1），然后加入 80 g 磺胺。用水定容，混匀。该溶液于 4下可保存一年。4.2.9 盐酸 N-（1-萘基）-乙二胺溶液。称取 0.40 g 盐酸 N-（1-萘基）-乙二胺（C12H14N22HCl）溶于 100 ml 水中。4下保存，当溶液颜色变深时应停止使用。4.2.10 显色剂。分别量取 20 ml 磺胺溶液（4.2.8）、20 ml 盐酸 N-（1-萘基）-乙二胺溶液（4.2.9）、20 ml 浓磷酸（4.2.1）于 100 ml 棕色试剂瓶中，混合。4下保存，当溶液变黑时应停止使用。4.3 硝酸盐氮 4.3.1 浓磷酸：(H3PO4)=1.71 g/ml。4.3.2 浓盐酸：(HCl)=1.12 g/ml。4.3.3 镉粉：粒径 0.30.8 mm。4.3.4 氯化钾（KCl）：优级纯。4.3.5 硝酸钠（NaNO3）：优级纯。干燥器中干燥 24 h。4.3.6 亚硝酸钠（NaNO2）：优级纯。同 4.2.3。4.3.7 氯化铵（NH4Cl）。4.3.8 硫酸铜（CuSO45H2O）。4.3.9 氨水（NH4OH）：优级纯。4.3.10 氯化钾溶液：c(KCl)=1 mol/L。同 4.1.7。4.3.11 硝酸盐氮标准贮备液：(NO3-N)=1 000 mg/L。称取 6.068 g 硝酸钠（4.3.5），用适量水溶解，移入 1 000 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。该溶液贮存于聚乙烯塑料瓶中，4下可保存六个月。或直接购买市售有证标准溶液。4.3.12 硝酸盐氮标准使用液：(NO3-N)=100 mg/L。量取 10.0 ml 硝酸盐氮标准贮备液（4.3.11）于 100 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。用时现配。4.3.13 硝酸盐氮标准使用液：(NO3-N)=10.0 mg/L。量取 10.0 ml 硝酸盐氮标准使用液（4.3.12）于 100 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。用时现配。4.3.14 硝酸盐氮标准使用液：(NO3-N)=6.0 mg/L。量取 6.0 ml 标准使用液（4.3.12）于 100 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。用时现配。4.3.15 亚硝酸盐氮标准贮备液：(NO2-N)=1 000 mg/L。同 4.2.5。HJ 6342012 4 4.3.16 亚硝酸盐氮标准中间液：(NO2-N)=100 mg/L。同 4.2.6。4.3.17 亚硝酸盐氮标准使用液：(NO2-N)=6.0 mg/L。量取 6.0 ml 亚硝酸盐氮标准中间液（4.3.16）于 100 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。用时现配。4.3.18 氨水溶液：（1+3）。4.3.19 氯化铵缓冲溶液贮备液：(NH4Cl)=100 g/L。将 100 g 氯化铵（4.3.7）溶于 1 000 ml 容量瓶中，加入约 800 ml 水，用氨水溶液（4.3.18）调节 pH值为 8.78.8，用水定容，混匀。4.3.20 氯化铵缓冲溶液使用液：(NH4Cl)=10 g/L。量取 100 ml 氯化铵缓冲溶液贮备液（4.3.19）于 1 000 ml 容量瓶中，用水定容，混匀。4.3.21 磺胺溶液。同 4.2.8。4.3.22 盐酸 N-（1-萘基）-乙二胺溶液。同 4.2.9。4.3.23 显色剂。同 4.2.10。5 仪器和设备 5.1 分光光度计：具 10 mm 比色皿。5.2 pH 计：配有玻璃电极和参比电极。5.3 恒温水浴振荡器：振荡频率可达 40 次/min。5.4 还原柱：用于将硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，具体制备方法见附录 C。5.5 离心机：转速可达 3 000 r/min，具 100 ml 聚乙烯离心管。5.6 天平：精度为 0.001 g。5.7 聚乙烯瓶：500 ml，具螺旋盖。或采用既不吸收也不向溶液中释放所测组分的其他容器。5.8 具塞比色管：20 ml、50 ml、100 ml。5.9 样品筛：5 mm。5.10 一般实验室常用仪器和设备。6 样品 6.1 样品的采集 按照 HJ/T 166 的相关规定采集样品。6.2 样品的保存 样品采集后应于 4下运输和保存，并在 3 日内分析完毕。否则，应于20（深度冷冻）下保存，样品中硝酸盐氮和氨氮可以保存数周。当测定深度冷冻的硝酸盐氮和氨氮含量时，应控制解冻的温度和时间。室温环境下解冻时，需在 4 h 内完成样品解冻、匀质化和提取；如果在 4下解冻，解冻时间不应超过 48 h。注 1：为了缩短样品的解冻时间，应在样品被冷冻前，将其敲碎成小颗粒状。HJ 6342012 5 6.3 试样的制备 将采集后的土壤样品去除杂物，手工或仪器混匀，过样品筛。在进行手工混合时应戴橡胶手套。过筛后样品分成两份，一份用于测定干物质含量，测定方法参见 HJ 613；另一份用于测定待测组分含量。6.4 试料的制备 称取 40.0 g 试样（6.3），放入 500 ml 聚乙烯瓶中，加入 200 ml 氯化钾溶液（4.1.7），在 202的恒温水浴振荡器中振荡提取 1 h。转移约 60 ml 提取液于 100 ml 聚乙烯离心管中，在 3 000 r/min 的条件下离心分离 10 min。然后将约 50 ml 上清液转移至 100 ml 比色管中，制得试料，待测。注 2：提取液也可以在 4下，以静置 4 h 的方式代替离心分离，制得试料。6.5 空白试料的制备 加入 200 ml 氯化钾溶液于 500 ml 聚乙烯瓶中，按照与试料的制备（6.4）相同步骤制备空白试料。注 3：试料需要在一天之内分析完毕，否则应在 4下保存，保存时间不超过一周。7 分析步骤 7.1 氨氮 7.1.1 校准 分别量取 0、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、3.50 ml 氯化铵标准使用液（4.1.9）于一组 100 ml 具塞比色管中，加水至 10.0 ml，制备标准系列。氨氮含量分别为 0、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、35.0 g。向标准系列中加入 40 ml 硝普酸钠-苯酚显色剂（4.1.13），充分混合，静置 15 min。然后分别加入1.00 ml 二氯