土壤全氮含量占比的水平高低,反映显示出反映了每一种主要土壤类型下的土壤最佳的潜在的综合肥力水平。因此,土壤有机质深度分析研究项目土中富含有机质程度的土壤全氮浓度及其分析值即是研究其中一个重要的分析评价指标内容要素之一。传统技术上所用的实验室分析仪器测定的土壤样品颗粒物中含有机全氮物质的相对平均含量更多的是指其采用了较多经典和有效技术的凯氏定氮法,该法本身虽然同样也是最符合的国家标准方法,虽它本身就不需配置很复杂或大型先进的实验室仪器设备,但却仍然同时存在着检验步骤较繁多、操作管理人员操作复杂、实验过程所得分析结果往往易受到实验室内部操作与管理各环节较为复杂和有其他的人为干预等各种因素的干扰及影响波动负荷大、分析与测试过程效率相对低等的诸种问题,已造成基本技术不能充分有效的满足实验室的快速与批量分析测试等技术要求。而全自动的凯氏定氮仪表还包括具有能通过高精度颜色传感器来实时判断出滴定的终点位置和智能化的滴定程序的自动控制,可按照程序指示自动准确的进行完成的滴定程序加水后自动进行稀释、加弱浓稀酸、加稀弱碱、蒸馏、滴定、滴定杯的自动进行排液及自动清洗、消化管道自动进行排空、分析的结果将自动的生成并存储成数据口并会实时地显示于相应的数据口表示1,并还可以实现自动结果的直接打印输出或输出计算的结果,全程电脑监控而无需再进行其它人为操作的任何干预,避免省掉了许多过去依靠人工来操作的蒸馏、滴定的过程及需要自动保存计算过程数据信息的各种复杂而繁琐的过程,数据更准确信凿更可靠,整个数据制作保存过程时间一般都只需时间短短的几分钟,从而可以有效地大大的地提高应用到了实际计算工作环境中效率。
凯氏法一般包括下述3个重要过程:消化及分解反应过程、碱化蒸馏反应过程和滴定酸的滴定还原过程。笔者通过对氨消化和分解反应过程和液碱的蒸馏纯化过程分别进行实验条件进行优化,使测得利用全自动凯氏定氮仪进行测定的土壤水样中的<br>土壤全氮含量易进行操作,更加快速和准确[1]。
1材料和方法
1.1原理
土壤溶液中产生的有机总氮可在饱和硫酸铜和硫酸钾存在的情况下，用浓硫酸水消化，从而使水解产物转化为饱和硫酸铵，用浓氢氧化钠溶液碱化，加热和蒸馏以获得氨，用硼酸钠吸收，用标准酸溶液滴定，得到氮含量。
1.2仪器与试剂
仪器:海能全自动凯氏定氮谱仪K110,石墨消磁试剂:浓硫酸、氢氧化钠钾溶液(4009/L)蒸馏水、硼酸溶液等(209/L)、盐酸标准溶液(o.0500tool/L)、混合催化剂(硫酸钾:硫酸铜=10:1质量比)、甲基红一溴甲酚绿混合液一乙醇指示剂混合液(0.19甲基红+0.59溴甲酚绿/1009乙醇)、l%硼酸钠水溶液一盐酸指示剂混合液(1ml甲基红一溴甲酚绿指示剂<br>/100ml硼酸溶液),所用检测试剂均为分析精纯,实验用水均为自来水。
无氨水。
1.3实验方法
称取上述土壤样品中的每0.5~1g的量液(精确至0.0001g)接种于一支消化管样品瓶中(每个样品2次重复)后,每在一支消化管样本瓶中均可再分别加入<br>各3.0g催化剂水和各5ml浓硫酸,然后再将样品置于石墨化炉上消煮,直至土壤溶液全部变为清澈或透明状的浅淡蓝绿色或浅淡灰白色的颜色一般要较蓝绿浅淡些),整个制作工艺过程总历时长约要有大约40个min。消煮完毕取出后,冷却,待蒸馏。随同做两个试剂空白的试验。
2结果与讨论
2.1仪器条件优化
2.1.1样品消化的最佳温度
以对3种以上不同土壤等级温度的土壤标准样品分别设定计算出的3个等级不同土壤的炉温梯度系数来分别做比对实验和对比试验,选择确定出的最佳土壤炉温[2]。
与凯氏自动测氮仪配套的石墨发酵炉比传统发酵炉具有更好的隔热性能，温度可设定。通过不同温度下的炉温梯度对比试验，可以选择最佳发酵温度。3.0 g催化剂和5 ml浓硫酸足以使样品完全反应。测量结果表明（见表1），随着熔炉温度的升高，测量值也会增加。当炉温达到450℃时，测量值降低。当炉温为400℃时，测量值的偏差在不确定度范围内，表明400℃是最佳测量温度。
表1不同消煮温度下的实验结果
2.1.2适宜的蒸馏时间
采用不同的蒸馏时间4min、5min和6min进行对比试验，选择凯氏定氮仪的最佳蒸馏时间。当添加40%的NaOH时，溶液变黑。如果NaOH的用量过大，很容易消耗试剂。如果NaOH的量太小，它不能完全中和硫酸，导致无法测量数据。因此，添加25毫升是合理的。在NaOH充足的情况下，蒸馏时间决定氮气是否能完全蒸发。实验结果表明（见表2），蒸馏时间为4min时结果较低，5min和6min时结果相似，均在标准物质的不确定度范围内。因此，规定合适的蒸馏时间为5min。
2．2方法的精密度
在优化条件下对标准物质GBW07401进行12次测定，以测量方法的精密度。12组数据(见表3)的标准
偏差SD=0．0021％，相对标准偏差RSD=I．12％，表明精密度符合要求。
表2不同蒸個时间的实验结果
表3标准物质GBW07401连续测定结果
2．3样品测定结果及准确度试验
在优化条件下测定一系列标准物质样品，以查看结果和准确度。选择11种标准物质在消解温度400℃、蒸墙时间为5min条件下进行测试（见表4）,结果均在不确定度范围内，证明优化条件下结果准确可靠[3]。
表4系列标准物质经400消煮、蒸馏5min实验结果
3结语
蒸馏时，冷凝管末端应插入吸收液液位以下，冷凝水温度不宜过高，否则容易造成氨吸收不完全。消化冷却完成后，向消化道中加入少量水，使样品呈明亮透明的蓝色溶液，使其在蒸馏过程中易于与碱性液体转化，缩短蒸馏时间，加快蒸馏速度。否则，由于高温消化，土壤和催化剂附着在消化道底部，硫酸铵不能完全溶解在水溶液中，这将导致氮蒸馏失败或蒸馏不完全。自动凯氏氮分析仪简化了土壤总氮含量的测量步骤，缩短了分析时间，整个测量过程仅需约6分钟，提高了工作效率。特别是在分析多目标地球化学调查样品时，效率显著提高，如果保证质量，两人一组每天可以检测大约220个样品。
参考文献：
［1］谢小玲，等.土壤全氮半微量定氮法与自动定氮仪定氮法的比较分析较［J］.生态环境学报,2012,21（6）：1071-1074.
［2］闵良，等.全自动凯氏定氮仪测定复合肥料中的总氮含量［J］.湖北农业科学，2012,51（1）:175-176.
［3］蒋佩弦，范钦核.有关凯氏定氮法的一些改进［J］.土壤学进展,1981,（1）:57-60.