酚二磺酸法测定土壤硝态氮方法改进

颜军，傅恩诚

(浙江省耕地质量与肥料管理总站，浙江 杭州 310020)

土壤硝态氮能直接被植物吸收利用，能在一定程度上反映土壤的供氮能力。土壤中的硝态氮含量可用比色法、还原蒸馏法、电极法和紫外分光光度法测定[1]。其中，比色法中的酚二磺酸法较为常用。该方法显色稳定，具有较高的灵敏度，但操作较繁琐，容易引起误差的因素较多。为此，特对LY/T 1228—2015中的标准方法加以改进，以简化操作步骤，使结果测定更加准确、可靠。现总结报道如下。

1 材料与方法

1.1 试剂和仪器

仪器主要包括：BSA822-CW电子天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；HZ-9310K-A往复振荡机，太仓市华利达实验设备有限公司；UV-2600紫外分光光度计，岛津(苏州)有限公司；HH-6恒温水浴锅，上海江星仪器有限公司；EG37A智能温控电热板，北京莱伯泰科仪器股份有限公司。

试剂：CaSO4·2H2O(分析纯、粉状)，CaCO3(分析纯、粉状)，1∶1氨水，活性炭，酚二磺酸试剂，

1.2 标准方法

待测液制备：称取过2 mm筛的新鲜土样50.00 g于500 mL浸提瓶中，加0.5 g硫酸钙和250.0 mL水，用振荡机振荡30 min，将悬液上清液用干滤纸过滤，澄清的滤液用干燥洁净的瓶收集。如果滤液因含有有机质而呈现颜色，可加活性炭除之。

标准曲线制备：分别吸取10 mg·L-1硝态氮标准溶液0、1.00、2.00、5.00、10.00、15.00、20.00 mL于蒸发皿中，加0.05 g碳酸钙，水浴蒸干(到达干燥时不应继续加热)，冷却，迅速加入2.0 mL酚二磺酸试剂，旋转蒸发皿，使试剂充分接触蒸干物，静止10 min使其充分作用后，加入20.0 mL水，用玻璃棒搅拌直到蒸干物全部溶解。冷却后，缓缓加入1∶1氨水，并不断搅拌，至溶液呈微碱性(溶液显黄色)，再多加2.0 mL，以确保氨水过量。然后，将溶液完全转入100 mL容量瓶中，加水定容，获得浓度依次为0、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 mg·L-1的系列标准溶液。在分光光度计上用1 cm比色皿在波长420 nm处进行比色，以空白标准溶液为参比溶液调节仪器零点，由低到高依次测定系列标准溶液的吸光值。

样品测定：吸取待测液25～50 mL于蒸发皿中，其他操作同标准方法的标准曲线制备过程，直至定容于100 mL容量瓶中，同样在分光光度计上用1 cm比色皿在波长420 nm处进行比色。

1.3 改进方法

标准曲线制备：分别吸取10 mg·L-1硝态氮标准溶液0、1.00、2.00、5.00、10.00、15.00、20.00 mL于50mL玻璃烧杯中，加0.05 g碳酸钙，在电热板上蒸干(到达干燥时不应继续加热)，冷却，迅速加入2.0 mL酚二磺酸试剂，旋转玻璃烧杯，使试剂充分接触蒸干物，静置10 min使其充分作用后，加入20.0 mL水，用玻璃棒搅拌直到蒸干物全部溶解。冷却后，洗入100mL容量瓶中，在容量瓶中缓缓加入1∶1氨水，调节溶液至微碱性(溶液显黄色)，再多加2.0 mL，以确保氨水过量，加水定容，获得浓度依次为0、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 mg·L-1的系列标准溶液。在分光光度计上用1 cm比色皿在波长420 nm处进行比色，以空白标准溶液为参比溶液调节仪器零点，由低到高依次测定系列标准溶液的吸光值。

样品测定：吸取待测液25～50 mL于50 mL玻璃烧杯中，其他操作同改进方法的标准曲线制备过程，直至定容于100 mL容量瓶中，同样在分光光度计上用1 cm比色皿在波长420 nm处进行比色。

2 结果与分析

2.1 标准曲线比较

分别按照标准方法和改进方法制备标准曲线，其测定值如表1所示，分别拟合线性回归方程：标准方法的回归曲线为y=0.115 7x+0.032 2，决定系数(R2)为0.957 1；改进方法的回归曲线为y=0.099 2x+0.000 8，决定系数(R2)为0.999 2。从结果来看，改进方法的标准曲线线性关系更好，截距小，测定结果的准确度更高。

表1 标准方法和改进方法标准曲线的测定值

2.2 回收率

在4个不同浓度的土壤提取液中，吸取标准溶液1 mL加入待测液中，蒸干，显色，测定吸光度，结果如表2所示。可以看出，改进方法的样品加标回收率在91.67%～95.20%，具有较高的回收率。

表2 改进方法的样品加标回收率

3 小结与讨论

标准方法在蒸发皿中逐滴加入氨水，并不断搅拌，操作时氨水刺激强烈，并逸散至整个化验室，使氨水浓度降低，且在搅拌显色的过程中液体容易洒出，加上蒸发皿粗糙等因素，都会引起样品测定浓度偏低[2]。改进方法通过改变氨水的加入顺序，在容量瓶中显色，减少了搅拌和多次转移带来的实验误差，同时避免了氨水的挥发，减轻了实验环境污染。瓷蒸发皿由于表面粗糙度不同，可能对样品溶液有所吸附，改进方法中改用玻璃烧杯作为蒸发容器，所得的标准曲线线性关系较好，回收率也较高。温控电热板蒸发与水浴蒸发也有所不同，前者的预蒸发温度高于(105±3)℃，待蒸发皿内水样近干时，再调至(105±3)℃，温度的控制时间精确，可避免待测液成分的丢失。同时，采用电热板蒸发可不受水浴孔数量的限制，便于进行大批量样品的检测。此外，水浴蒸发的蒸干检测周期过长，蒸干一个样品通常需要6～7 h，而采用电热板蒸干可节省大量时间，能提高工作效率。