硫酸铵含氮量的测定(甲醛法)
一、实验目的
1.了解酸碱滴定法的应用,掌握甲醛法测定铵盐中氮 含量的原理和方法。
2.熟悉容量瓶、移液管的使用方法和滴定操作。
二、实验原理
的为,故不能用NaOH标准溶液直接滴定。通常采用甲醛法间接测定铵盐中的氮含量。
甲醛与 作用,定量生成H+和质子化的六亚甲基四胺
生成H+和 可用NaOH标准溶液滴定。
计量点时产物 ,其水溶液显微碱性。选用酚酞作指示剂。
颜色变化:
三、实验仪器与试剂
1、仪器:碱式滴定管,250ml锥形瓶,100 ml烧杯,
100 ml容量瓶,10.00 ml移液管
2、0.1000mol·L-1NaOH溶液, (1+1)甲醛溶液,
甲基红指示剂, 滴酚酞指示剂, 硫酸铵试样
四、实验步骤
准确称取试样0.80—0.90g于100mL烧杯中,加约30mL蒸馏水溶解,定量转入100mL容量瓶中,用蒸馏水稀至刻度,摇匀。
用移液管移取上述溶液10.00mL于锥形瓶中,加1滴甲 基红指示剂,此时溶液呈红色,用0.1000mol·L-1NaOH溶液中和至溶液呈黄色。加入6mL(1+1)甲醛溶液,再加2滴酚酞指示剂,摇匀,放置1min后,用0.1000mol·L-1 NaOH标准溶液滴定至溶液由红色变为黄色,再变为微橙红色,并持续30s不褪色即为终点。平行测定三份。
五、数据记录及计算 (MN=14.01) CNaOH=
计算公式:
六、思考题
1. 为什么不能用碱标准溶液直接滴定法测定铵盐中氮的含量?
2. 为什么中和甲醛溶液中的游离酸用酚酞作指示剂;而中和铵盐试样中的游离酸则以甲基红作指示剂?上述操作中加入的NaOH溶液的量是否需要准确读数和记录?为什么?
第二篇:含氮量测定
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。
1.2.3.1.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。
该法的主要化学反应如下:
1.2.3.2.主要仪器和试剂
1.2.3.2.1.开氏瓶(50ml);半微量滴定管(10ml) 弯颈小漏斗;半微量定氮蒸馏器或普通定氮蒸馏仪;100ml三角瓶。
1.2.3.2.2.浓硫酸(相对密度1.84,三级)。
1.2.3.2.3.40%NaOH 称取工业用固体氢氧化钠(NaOH)420g,放入1000ml硬质烧杯中,加入约400ml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200ml无C02的水的塑料试剂瓶中,加水至1000ml。若用三级试制配置,则不用虹吸步骤,其它同上。
1.2.3.2.4.2%硼酸溶液 称取20g硼酸(H3BO3,三级)用热蒸馏水(约60℃)溶解,冷却后稀释至1000ml,每L硼酸溶液中加入甲基红-澳甲酚绿混合指示剂20ml,并用稀酸或稀碱调节至紫红色(pH4.5)。
1.2.3.2.5.甲基红-溴甲酚绿混合指示剂 0.099g溴甲酚绿和0.666g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100ml。
1.2.3.2.6.0.02或0.01NH2S04标准溶液 先配制0.1NH2SO4溶液,标定后稀释5或10倍。
1.2.3.2.7.0.1NH2S04溶液的配制和标定每L水中注入3ml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2h以上,用称量瓶称取0.16一0.24g样品(精础到0.0001g) 3份,分别放入250ml三角瓶,溶于30毫g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2-3min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,g;
V--标定所用酸溶液体积,ml;
V0 --空白试验所用酸溶液体积,ml。
1.2.3.2.8.混合催化剂 称取硫酸钾(K2SO4~三级)100g,硫酸铜(CuSO4.H2O,三级)10
g和硒粉lg,均匀混合后研磨,使通过80目筛,贮于瓶中。
1.2.3.3.操作步骤
1.2.3.3.1.土样的消煮
称取风干土样(0.25毫米筛)约1g(精确到0.0001g),放入干燥的50ml开氏瓶中,加混合催化剂约1.8g,加2ml水;使其湿润,再加浓硫酸5ml。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1h,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。
1.2.3.3.2.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3一5ml,总用量不超过20ml(如果样品含氮量高可定容后吸取部分溶液蒸馏)。另备100ml三角瓶,内加入2%硼酸-指示剂溶液6ml,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%NaOH20ml,立即关闭蒸馏室,进行蒸气蒸馏,待馏出液达30~40ml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150ml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70ml,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25ml,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8ml2%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15-20min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。
1.2.3.4.数据处理
1.2.3.5.结果计算
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,ml,
V0--空白试验消耗的标准酸体积,ml
0.014--N的毫当量,g;
W--样品重;g。
两次平行测定结果允许差为0.005%
1.2.3.6.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1.0g,0.1-0.2%称0.5-1.0g,在0.2%以上称0.5g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。