绿肥中N-P-K-的测定

实验报告课程名称：土壤学实验指导老师：谢晓梅成绩：__________________实验名称：绿肥中N、P、K的测定同组学生姓名：桑田一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、实验材料与试剂四、实验器材与仪器五、操作方法和实验步骤六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析八、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解绿肥中的全氮磷钾含量以及绿肥在农业生产中所起的作用；2.掌握绿肥中全氮磷钾含量的常用测定方法和操作技能。二、实验内容和原理本实验分为两个部分，分别为待测植物样品的消煮和样品中N、P、K含量的测定。植物中的氮磷大多数以有机态存在，钾以离子态存在。绿肥样品在浓H2SO4和氧化剂H2O2共同消煮下，有机物被氧化分解，有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐，钾也全部释出。消煮液经定容后，可用于氮、磷、钾等元素的定量。本法采用H2O2为加速消煮的氧化剂，不仅操作手续简单快速，对氮磷钾的定量没有干扰，而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度，但要注意遵照操作规程的要求操作，防止有机氮被氧化成N2或氮的氧化物而损失。对于植物中氮的测量，常用方法包括：仪器方法（充分燃烧，全部转化为N2）和开氏法（有机氮转化为铵态氮），半微量蒸馏法，扩散法，靛酚蓝比色法，纳氏试剂比色法等；硝态氮需要先进行还原。铵态氮测定要求环境清洁、试剂、水等不含氮等。本实验采用靛酚蓝比色法，该方法灵敏度高，通过测量溶液在625nm下的吸光度，再与标准曲线比对来求出样品的全氮含量。经过消煮之后，样品溶液中的各种形态的有机磷转化为无机正磷酸盐，这时专业：农学1301姓名：徐军桂学号：3130100542日期：2015.12.10地点：农生环B255装订线溶液中的P可以用比色法测定。常用的方法有：钼黄比色法（适合于磷含量较高）和钼蓝比色法。在待测液中，正磷酸/偏磷酸盐和钼酸盐会反应生成杂聚化合物钒钼酸盐(黄)，其吸光度与磷浓度成正比，可在波长400～490nm处用吸光光度法测定。磷浓度较高时选用较长的波长，较低时选用较短波长。此法的优点是操作简便，可在室温下显色，黄色稳定，在HNO3、HClO4和H2SO4等介质中都适用，对酸度和显色剂浓度的要求也不十分严格，干扰物少，在可见光范围内灵敏度较低，适测范围约为（1～20mg/LP），故广泛应用于含磷较高而且变幅较大的植物和肥料样品中磷的测定。消煮之后样品中的K以离子状态存在，可采用干灰化法、湿灰化法测定。在本实验中，我们采用火焰光度法测定，该方法的优点是快速方便，结果可靠。三主要实验材料与试剂3.1实验材料绿肥样品；3.2实验试剂H2SO4溶液(化学纯、比重1.84)，30%H2O2溶液（分析纯)，EDTA-甲基红溶液，0.3mol•L-1NaOH溶液，酚溶液，次氯酸钠碱性溶液，5μg.mL-1铵态氮标准溶液，钒钼酸铵溶液，10mol•L-1氢氧化钠溶液，2g•L-1二硝基酚指示剂，50μg.mL-1磷标准溶液，1000μg.mL-1钾标准溶液，氯化钠溶液四实验器材与仪器4.1实验器材消煮器100ml容量瓶移液枪洗耳球，20mL移液管，5mL移液枪，10mL移液枪，弯颈漏斗4.2实验仪器紫外-可见分光光度计分析天平（0.001g感量）消煮炉；五操作方法和实验步骤5.1样品的消化称取0.2018g[1]绿肥样品→少许水润湿→加一只小漏斗→通风柜消煮→小火保持烟雾不外溢→升温→移出冷却→重复几次，直至消煮体系清亮呈淡蓝色，无碳粒存在→取出冷却→全部转移至100mL容量瓶，定容5.2样品的测定5.2.1氮的测定移取待测液0.2mL→100mL容量瓶→1mLEDTA-甲基红→滴加0.3mol/L的NaOH溶液至溶液变为黄色(~pH6)→计入5ml酚溶液和5ml次氯酸钠溶液→摇匀，定容→试剂空白为参比，625nm比色测定。5.2.2磷的测定移取20ml消煮液于50ml容量瓶中，加两滴二硝基酚指示剂→用滴管滴加10mol•L-1氢氧化钠溶液直至溶液刚变成黄色→用移液枪准确加入10.00ml钒钼酸铵溶液后用水定容→15分钟后在440nm波长处测定其吸光度值。5.2.3钾的测定取剩余的消煮液加入火焰光度计测量其钾的含量，记录数据。六、实验数据记录和处理本实验称取绿肥样品共m=0.20018g;6.1靛酚蓝比色法测氮：C(ug/mL)=1.0594*A+0.0005(R^2=0.9990)表1625nm下全N吸光度值（A）第一次第二次第三次平均吸光度值0.4800.4800.4810.480由上表的吸光度值代入的标准工作曲线，可以得出N的质量浓度ρ=1.0594*0.147+0.0005=0.509μg/mL绿肥中全氮(N)含量N(%)＝（ρ×V×ts/（m×106））×100注：ρ——从标准曲线上查得比色液中N的质量浓度（μg/mL）；V——显色液的体积（mL）；ts——分取倍数（浸提总体积与显色时吸取浸体液体积之比）；m——称取绿肥的质量（g）；将数据代入此公式可得土壤中全氮(N)含量为12.714%6.2钒钼酸铵比色法测磷：C(ug/mL)=40.419*A-0.1169(R^2=0.9996)表2440nm下全P吸光度值（A）第一次第二次第三次平均吸光度值0.2150.2140.2140.214由上表的吸光度值代入的标准工作曲线，可以得出P的质量浓度ρ=40.419*0.602-0.1169=8.533μg/mL绿肥中全磷(P)含量P(%)＝（ρ×V×ts/（m×106））×100注：ρ——从标准曲线上查得P的质量浓度（μg/mL）；V——显色时定容体积（mL）；ts——分取倍数（浸提总体积与显色时吸取浸体液体积之比）；m——称取绿肥的质量（g）；将数据代入此公式可得土壤中全磷(P)含量为1.066%6.3火焰光度法测钾火焰光度计读数为38.4ppm，即38.4mg/Kg,即本次实验绿肥中有关元素含量分别为：表1绿肥全氮磷钾测定数据记录表绿肥样品质量氮元素吸光度值磷元素吸光度值钾元素火焰光度/g/Abs/Abs/ppm0.20810.4800.21431.4根据以上的关系式换算，可得：表2各元素的百分比元素NPK含量（%）12.7141.0661.912七、实验结果与分析为保证实验的有效性，取其他小组数据做对比，可得重复绿肥全氮含量/%绿肥全磷含量/%绿肥全钾含量/%自测12.711.071.91110.700.651.64211.010.631.47312.000.691.401，根据上表可见，本组的实验结果与其他小组相比较大，可能是由于本组的消煮液丢失，使用其他小组消煮液，改组称量的绿肥比较多，而本组质量0.20018较少，故使得测出的N、P、K都偏大。2，绿肥是用于肥料的绿色植物体，是一种养分完全的生物肥源。绿肥可分为豆科绿肥，以及非豆科植物绿肥。豆科绿肥具有固氮作用，其氮含量较高，一般绿肥的其养分含量，以占干物重的百分率计，氮(N）为2%～4%，磷(P2O5）为0.2%～0.6%，钾(K2O）为1%～4%，[1]而本次试验中的各组数据都普遍较大，除去实验误差，还可能因为该试样中添加了部分的肥料，导致的各类元素测定结果较高。3，影响实验的因素还有哪些：1.浓H2SO4—H2O2法不包括硝态氮，适合于含硝态氮低的植物样品的测定。2.消煮过程中加一只弯颈小漏斗，起冷却回流作用。应稍冷后再滴加H2O2，以防H2O2受热分解，H2O2应直接滴入瓶底液中，如滴在瓶颈、内壁上，将不能起氧化作用，若遗留下来还会影响磷的显色。消煮液加热至无色或清亮后应再加热10分钟以除去剩余的H2O2。3.火焰光度计使用前需预热，刚打开时测得的数据可能不准确。光电池使用时间不可过长，否则会产生疲劳现象而导致误差。因此一般选择间歇使用。参考文献[1]吴胜英,李炜芳,刘国道.17种豆科绿肥营养元素分析[J].北京农业,2008,15:37-39.[2]谢晓梅.土壤与植物营养学实验[M].浙江大学出版社，2014.