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答:测定方法如下:
(1)方法原理
为了便于在同一消煮液中可以同时测定全氮、磷、钾,选用H2SO4-H2O2消煮法,操作简单快速,适用于成批植物样品的分析,对氮、磷、钾的测定干扰较少,准确度较高。但应注意双氧水不宜过早加入,用量不可过多,应分次少量加入,加入后消煮温度不宜太高。
开氏法测定的是有机氮和铵态氮,不包括硝态氮。若样品含有相当数量的硝态氮,则须先用含有水杨酸(或苯酚)的浓硫酸处理,使硝态氮与水杨酸(或苯酚与硫酸反应生成的酚磺酸)在室温下作用,生成硝基水杨酸;再用硫代硫酸钠或锌粉使硝基水杨酸还原为氨基水杨酸;然后进行开氏消煮,将全部有机氮(包括氨基水杨酸)转化为铵盐。
(2)试剂配制
①浓硫酸:93%~98%硫酸,不含氮。
②含水杨酸的硫酸:30克水杨酸(不含氮)溶于1升浓硫酸中。也可以改用含苯酚的浓硫酸,40克苯酚溶于1升浓硫酸。
浓硫酸贮存时必须防止空气中的氨污染。
③双氧水:30%双氧水,不含磷和氮。
④硫代硫酸钠:磨碎的Na2S2O3·5H2O。
⑤锌粉:极细的粉末状Zn(分析纯)。
(3)水杨酸还原法制备消煮液(包括硝态氮的消煮液)
称样同上,放入100毫升开氏瓶或100毫升大消化管中,加水杨酸或苯酚的浓硫酸10毫升,浸润后在室温下(25℃左右)放置约30分钟,加入约1.5克Na2S2O3·5H2O或0.4克石粉和10毫升水,放置约10分钟,待还原反应完成后,慢慢加热,慎防泡沫溢出。泡沫停止发生后即可加大火力,使溶液保持沸腾,同上在稍冷时分次加入H2O2,消煮,定容100毫升,待测全氮、磷、钾。同时做两份空白实验。
(4)全氮的测定
H2SO4-H2O2消煮液,可根据要求和条件选用蒸馏法、扩散法、靛酚蓝比色法或其他适当的方法测定N。
①扩散法:用移液管吸取待测液1毫升(含NH+4-N 0.05~0.20毫克),放入扩散皿(外径9厘米)外室,内室中加入2毫升2% H3BO3溶液。盖上玻片,留出小孔,注入约1.0毫升10摩尔/升 NaOH,立即密闭,在25℃或15℃室温下放置1~2昼夜。在放置期间间歇地水平转动几次,以促进扩散完全。扩散完全后用0.01摩尔/升的标准酸滴定内室中吸收的氮。同时做空白实验,并用标准NH+4-N按相同的扩散法标定标准酸的浓度。
结果计算:
式中:M和V——标准酸的摩尔浓度和净用量(已扣除空白试验的用量)(毫升);
0.014——氮的毫摩尔质量(克);
W——样品重量(克)。
②靛酚蓝比色法:
A.方法原理:待测液中的氨在碱性条件下与次氯酸盐和苯酚作用,生成可溶性的染料靛酚蓝,溶液的蓝色很稳定,其深浅与铵态氮含量成正比,可以用比色法测定。与纳氏比色法相比,靛酚蓝比色法的最大优点在于比色液是溶液,蓝色很稳定,再现性较高,对于连续流动自动化分析尤为适用。靛酚蓝法的灵敏度是纳氏法的6倍多,一般工作范围是0.03~0.5毫克/千克NH+4-N。若浓度太高时,可以将已显色的溶液直接用水稀释后比色,不必另取待测液再稀释后重做。本法的缺点是显色剂不稳定,需冷藏后或当天配制;显色时间较长,显色的条件如pH等需控制好。
B.试剂配制:
①EDTA—甲基红溶液:16克EDTA二钠盐溶于500毫升水中,加入10毫升0.25%甲基红的60%酒精溶液。
②0.3摩尔/升 NaOH溶液。
③酚溶液:10克苯酚和100毫克硝普钠[NaFe(CN)5NO·2H2O]溶于1升水中,此试剂不稳定,应贮于棕色瓶中,放置4℃冰箱中,用时温热至室温。注意硝普钠有剧毒!
④次氯酸钠碱性溶液:10克NaOH,7.06克Na2HPO4·7H2O,31.8克Na3PO4·12H2O和10毫升5.25%NaClO(即含有效氯5%的漂白剂溶液)溶于1升水中,此溶液应与酚溶液同样保存。
⑤5毫克/千克NH+4-N标准溶液:0.4717克烘干的(NH4)2SO4溶于水,定容1升。此为100毫升/千克NH+4-N贮备标准溶液。分析时吸取贮备液5毫升,用水稀释至100毫升,即为5毫克/千克NH+4-N标准溶液。
C.测定方法:将待测液Ⅰ或Ⅱ用水稀释10倍,用移液管吸取稀释后的溶液1毫升(含NH+4-N 1.5~2.5毫克),放入50毫升容量瓶中,加入1毫升EDTA—甲基红溶液,用0.3摩尔/升 NaOH调节至pH≈6(即甲基红由红变为黄),再依次加入5毫升酚溶液和5毫升次氯酸钠溶液,摇匀,用水定容,放置1小时后,用1厘米比色杯在625纳米波长下比色,用空白试验消煮液调节吸收值的零点。
标准曲线的绘制:分别吸取0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0毫升5毫克/千克NH+4-N标准液放入50毫升容量瓶中,各加1毫升稀释10倍的空白消煮液,同上中和及显色,测定吸收值后绘制标准曲线。标准系列浓度分别为0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5毫克/千克氮。
D.结果计算:根据查得样品比色液中NH+4-N浓度(毫克/千克),计算样品的全N含量:
式中:稀释倍数——(100/W)×10×50=50000/W;
W——称样重;
10000——把毫克/千克改用%表示时应除以的倍数。
(5)全磷的测定
样品经H2SO4-H2O2消煮后的待测液中的磷可以选用在H2SO4介质中进行的各种钼蓝比色法或者钒钼黄比色法测定。钒钼黄法的灵敏度较低,但适用于含磷较高的植株样品。
A.方法原理:待测液中的正磷酸盐与偏磷酸盐和钼酸盐在酸性条件下作用形成黄色的杂聚化合物钒钼酸盐,溶液的黄色很稳定,其深浅与磷的含量成正比,可以用比色法定量磷。
B.试剂配制:
①钒钼酸溶液:12.5克钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]溶于200毫升水中。另将0.625克NH4VO3(偏钒酸铵)溶于150毫升沸水中,冷后加125毫升浓HNO3,再冷至室温,将钼酸铵溶液缓缓地注入钒酸铵溶液中,随时搅拌用水稀释至500毫升。
②6摩尔/升 NaOH溶液:24克NaOH溶于水稀释至100毫升。
③2,6-或2,4-二硝基酚指示剂:0.25克二硝基酚溶于100毫升水中(饱和),2,6-二硝基酚的变色范围是pH 2.4(无色)~4.0(黄色)。变色点是pH 3.1。
④50毫克/千克磷标准液:准确称取105℃下烘干的KH2PO4 0.2195克,溶于水,转移于1升容量瓶中,加水约至400毫升,加浓硫酸5毫升,用水定容。此为50毫克/千克P标准液,可长期保存使用。
C.测定方法:用移液管吸取待测液(Ⅰ或Ⅱ)20毫升(含P 0.05~1.0毫克),放入50毫升容量瓶中,加2滴二硝基酚指示剂,用6摩尔/升 NaOH中和至刚呈微黄色(约需10毫升),准确加入10毫升钒钼酸试剂,用水定容。同时做空白试验。放置15分钟后比色。波长450纳米(紫蓝色),1厘米光径的比色杯,以空白液调零点。
标准曲线的绘制:分别吸取0、2.5、5、7.5、10、15、20毫升50毫升/千克的磷标准液于50毫升容量瓶中,同上显色比色,绘制标准曲线。标准系列相应浓度为0、2.5、5、7.5、10、15、20毫克/千克磷。
D.结果计算:
式中:稀释倍数——(100/W)×50÷20=250/W 。
(6)全钾的测定——火焰光度法
A.方法原理:树体组织中的全钾(和钠)以用2摩尔/升 NH4OAC—0.2摩尔/升 Mg(OAC)2浸提,直接用火焰光度计测定最为快速方便,结果也与用灰化植物样品的方法相同。
由于植物样品中铁、铝等的干扰比土壤分析中较小,所以用干灰化法或湿灰化法制得的待测液,也可以用火焰光度计法快速测定全钾,但用H2SO4-H2O2消煮时必须注意下列三点:
①溶液中的酸浓度对测定结果有影响(酸的存在尤其将大大降低钠光的强度)。酸的浓度在0.02摩尔/升时对钾钠的测定基本无影响,一般不得超过0.25摩尔/升。
②标准液和待测液的组成要几乎相同,因为溶液的组成(包括酸碱和阴阳离子的浓度)的改变,对测定结果有影响,所以力求标准液的组成与待测液的一致。实践证明,植株消煮液经稀释后Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+等一般不超过干扰限度。
③可用缓冲液和内标法来提高准确度:测定钾时用的发射缓冲液是氯化钠、氯化钙、氯化镁的饱和溶液,可减少待测液中这些阳离子彼此间的干扰。用锂的内标法可以消除或减少激发情况不稳定和溶液组成改变所造成的误差。
测定方法:用移液管吸取植株样H2SO4-H2O2消煮液后又定容100毫升的待测液(Ⅰ)5毫升,放入25毫升容量瓶中,用水定容,此液中K+的浓度为10~50毫克/千克,用火焰光度计直接测定。
标准曲线用0、5、10、20、30、40、50毫克/千克钾标准系列(各加有5毫升空白消煮液)在火焰光度计上测读后绘制。
计算样品的全K含量。
尿 液 有 形 成 分 检 查 的报告都是 顾可梁教授写的
我摘录了其中的一种
尿有形成分检查又称尿沉淀检查(examination of urinary sediments),是将新鲜尿离心后,经显微镜检查尿沉淀物中种有形成分的检查方法[1]。由于仪器分析进展,现代的尿有形成分检查可采用不离心法,用激光荧光染色及流式分析方法,(Sysmex UF50,UF100)或使用计算机图像自动识别系统(Iris IQ200)来计数尿中各种颗粒,因而又可称为尿中颗粒计数法(particle analysis)[2]。目前国内大多数医院实验室仍习惯于传统的普通显微镜检查法,由于在尿中可存在多种有形成分如细胞类、管型类、微生物类、结晶类等,为了进一步识别及鉴别为些成分除用普通光学显微镜外还有相差显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜、干涉显微镜及电子显微镜等检查,而在普通显微镜检查又可分为染色及非染色法。非染色法检查是最简单又最常用的检查法。尿有形成分检查的重要性在于它是尿分析中不可缺少的检查手段,对临床诊断,治疗监测及健康普查有重要的临床意义。可确定进入尿路中的细胞种类如红细胞增多提示尿路出血,进一步检查红细胞形态则有助于确定出血是来自肾小球或下尿路;白(脓)细胞增多提示尿路感染;不同的尿路上皮细胞增我有助判断各种尿路病变部位;管型增多常提示肾小球肾炎、肾小管(远端、集合管病变)及肾功能减退;发现代谢或药物来源的结晶也有重要的临床价值[3]。
一、尿有形成分检查方法
检查尿有形成有多种方法下面简述8种方法要点便于比较及选择:
1. 传统的离心法:1997年全国临床检验操作规程[4](第2版)对非染色尿沉渣镜检及染色沉渣镜检操作规程作了明确规定,但在操作中未注明离心机种类只规定了1500r/min离心5min,也未规定必须注明留尿时间送检时间,结果判断和报告方式,显微镜观察10×10看管型,10×40,10个视野中看到细胞的最低和最高值,而观察管型应用高倍镜鉴定,但计数数量按低倍镜观察20个视野,算出一个视野的平均值记录结果,笔者曾在三级、二级及基层医院查证尿液登记簿,发现多数医院仍用斜形离心机3~5min,有的医院不离心将尿杯或试管内尿液沉渣直接倒到玻片上(不加盖片)不采用定量玻板计数发报告,而报告方式仍采用传统的加号(-、+、++、+++、++++),管型、上皮细胞不分类,报告少许、+、++,病房尿液常可在送检前数小时留出(规程则明确规定清晨空腹1次尿,应在1h内送检)这种传统方法随意性、变动性大,受操作者主观影响,判断不标准、结果不统一,无可比性,由于报告方式因人而异,是应淘汰的缺乏标准化的实验方法。
2. 标准镜检法:鉴于以上情况中华医学会检验分会临床检验学组在2002年召开3次尿镜检检查标准化会议,提出了尿沉渣检验标准化建议[5]。建议对材料和器械、标本和收集及运送、尿沉渣检验的操作步骤、应报告的尿沉渣内容等均进行明确规定。如容器、离心管、尿沉渣计数板、离心机(水平式)相对离心力应在400×g左右,显微镜则要求有内置光源,光线强度可调,应具备40倍、10倍的物镜和10倍的目镜。并对标本收集运送,标本接收均用了明确规定,本法适合在各级医疗单位中推广,添置Fast-Read-10或Kova板即可完成。由于操作统一,结果准确,报告一致,因而是值得推荐的尿沉渣检查法,问题是如何建立质量保证体系,开展室内质控、紧密联系临床及室间质评,定期开展沉渣专业培训,使尿沉渣的识别达到熟练化,不漏掉病理有形成分的要求[5]。
3. 尿液有形成分染色检查法:尿液有形成分染色的作用是:(1)防止漏栓;(2)防止误诊;(3)防止因长期镜检而造成的疲劳;(4)为长期保存尿中典型的病理成分,为提供教学、科研的图谱创造条件。尿液有形成分的染色体方法,可分为:①单染法;②复合染色;③活休染色;④鉴别染色;⑤特殊染色等[6]。日本伊藤机一推荐标准采尿法及4种染色法。NCCLS公布的尿检查方案Gp16A[7]中提到“染色法非常有助于细胞及管型鉴别”提倡用Malbin染色(结晶紫与沙黄法)及0.5 %甲苯胺蓝(Toluidine),同时列出鉴别尿中万分的特殊染色法有:①脂肪及卵圆脂肪体:油红或苏丹III;②细菌:格蓝染色及巴氏染色[7].欧洲尿分析小组引用了Sternheimer染色,阿利新蓝-派洛林(Alcian-blue-pyronin B)[2]优于Sternheimer-Malbin染色.我们的尿液实验室也证实了S染色能弥补S-M染色易沉淀多染色深的缺点,是6种染色法中最优者[8].文献中也有用过氧化物酶染色来鉴别粒细胞管型、单核淋巴管型、淋巴细菌管型及肾小管上皮细胞管型[9].
4. 尿中颗粒过滤法:将一定量尿液(20~100ml)通过特殊滤网可以滤过并在滤过网上留住管型、细胞等病理颗粒[10],也有通过滤过网将红细胞置电镜是观察形态[11]。我们也见到德国波恩大学医院泌尿实验室采用特殊注射器加滤过网的商用产品问世。可惜因滤过网的万分必须染色识别,某些细胞在染色后溶解,加上此法价昂,因此难以普及[12]。
5. 不离心尿在细胞计数池上计数的快速过筛法:直接将不离心尿液置于尿细胞计数池内,在全国临床检验操作规程中作为定量过滤法介绍,在欧洲不予推荐,因结果不敏感,加上不是标准化的检测方法,故结果不稳定[2]。但是笔者曾经在上海第六人民医院应泌尿滴入改良牛鲍(Neubauer)血球计数池内观察5大格×2得出每ul细胞数,可快速取得实验结果,泌尿科医师认为以病情观察、疗效判断、病情走向趋势有利。但是在国外强调全液检查可采用浓度为0.2mm(总面积0.0625mm2)的Fuchs-Rosenthal板,视野宽广而结果更为准确可靠[2].
6. 尿沉渣工作站:工作站是将摄像显微镜、尿沉渣计数板及电脑三者联合一体化,如普利生AMP-2000U,华鑫DiasysR/S、合肥新月SQ-3000、美德太增洋、重庆天海US2020、北京国联在线的QO-S染色尿沉渣分析仪及千盛QS8005型流程式尿沉渣分析仪等,近见朗克斯LX-3000,包括标准这亘流动计数室、全种键盘控制\标准条形码识别、自动清洗、自动进样、出报告时可拷贝出一个视野图片).不论那个厂商生产的尿沉渣工作站,应强调标准化,即在留尿标本量、离心力、离心时间、沉渣留取量、显微镜镜头(最好配相差镜头) 、报告方式与标准镜检法要求一致,此方法优点在电脑报告定量结果,存在问题是如何提高检测速度?流动计算机板的清洗干净,要去除蛋白污垢,计数和辨认完全自动化,避免主观因素影响等.
7. 荧光染色流式细胞分析法:Sysmex公司生产UF50、UF-100尿沉渣流式细胞仪是利用沉渣中有形成分DNA与细胞膜与菲啶、羰化氰两种荧光染料接触后通过鞘流进行激光照射,各胡形成分产生前向散射光强度和荧光脉冲宽度,又通过电阻抗测出红细胞、血细胞大小散点图、直方图,仪器可自动报告红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、细菌5个定量参数及小圆上皮细胞、霉菌、病理管型、结晶及精子5个定性参数,还可测出尿液电导率指标。由于无须离心,检测速度快,病理成分敏感度及重复性好,再由于每份尿样本检测步骤模式一致便于质量控制(有标准检测颗粒)及标准化,如与干化学试条联合应用还可以通过计算机处理观察两者间符合程度,临床上用于血尿鉴别、确定泌尿感染、了解肾功能等受到重视。仪器不足之处价格偏高,不能检测出滴虫、脂肪滴、病理及药物结晶,也不能识别病毒包涵体或肿瘤细胞;当尿中存在大量细菌、酵母菌、结晶等颗粒可干扰红细胞计数结果;也不能在影像中识别影红细胞及各种病理管型[13]。
8. 体外诊断尿影像系统-全自动智能显微镜(AIM):1983年由IRIS公司推出Yellow IRIS显微镜工作站,将尿液中各种颗粒在AIM通过影像并经电脑处理在荧光屏上显示。该公司在2000年推出改进大型939UDX全自动尿液分析仪后于2002年通过美国食品药品管理局(FDA)认证的小型IQ-200系统。包括了专利的无玻片显微镜及独特的高速码软件,易观察(easy-to-view)屏幕上清楚地尿中常见各种颗泣即白细胞、白细胞团、红细胞、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、透明管型,未分类管型、结晶、细菌、酵母菌、精子及黏液。并可根据操作人员需要对鉴定结果进行修改以区分尿中有形成分的亚类,IQ-200原理先进,它综合了尿中各种颗粒的大小、对比度、外形及质地等技术参数,由灵敏度高的计算机判断出该颗粒的性质,据初步报道IQ-200总体灵敏度为83%(其中红细胞89.4%、白细胞93.9%、细菌93.9),总体特异性为83.3%(其中红细胞89.2%、白细胞88.8%、细菌88.1).使用IQ-200显微镜复查率可<5%(UF常>20%),但本法对各种细胞管型是否需要进一步染色鉴定,如嗜酸粒细胞用Hansel染色.脂肪管型用苏丹III染色尚未解决.因用计算机处理染色后颗粒难度加大,本仪器体积小、轻便、屏幕上显示多种病理颗粒,也有相关质控粒子配套,但观察本仪器未见压力鞘流系统,缺少染色直观资料,厂商在展览会提示456份尿标本与UF-100对照检查.IQ-200发现14份病理管型UF-100检出12份,因而认为敏感度特异度更高,但是尚需较大范围同更严格的临床实验室对比观察[
二、尿有形成分的识别
尿中有成分多达45种以上,常见
1. 红细胞:尿中典型红细胞呈双凹圆盘形、浅黄色、直径约8um易于识别,但由于尿中颗粒复杂多样,尿红细胞可因温度高、时间长、pH改变、渗透压变化发生形态改变,对经验不足的检验人员应与酵母样真菌、真菌孢子、脂肪滴、淀粉颗粒、草酸钙结晶、尿酸盐结晶及精子头等鉴别.通过对新鲜红细胞用相差显微镜观察可将尿中红细胞分成均一型、变形型及混合型.
2. 白细胞:尿中细胞主要为中性粒细胞,偶见单核细胞、淋巴细胞、嗜酸粒细胞.新鲜尿中,白细胞外形完整,圆形直径10um~14um,胞质内颗粒可见,胞核清晰常可分散存在,在低渗及碱性尿中白细胞常胀大,约半数可在2h内溶解,在高渗及酸性尿中白细胞常皱缩,陈旧尿中白细胞浆因均质化呈明胶状,炎症时变性死亡白细胞外形多不整齐,结构模糊,胞质内可充满粗大颗粒,核结构不清,细胞常粘成团、胞界不清,称脓细胞.白细胞通过活体染色可区分为:(1)浓染细胞:着色深为老化或死亡白细胞;(2)淡染细胞:细胞着色较浅为活性白细胞.可见于尿比重>1015时;(3)闪光细胞:在低渗尿中,中性粒细胞变大,胞质内有分子运动,因光折射时可见闪光现象,尿有形成分中白细胞,肾小管上皮细胞与底层移行上皮细胞的鉴别 3. 管型:为尿有形成分中有重要意义成分,其数量种类组成形成大小与肾实质性病变的诊断、治疗观察、予后判断有一定价值.常见的3种细胞管型即红细胞管型、白细胞管型及上皮细胞管型
一、植物全氮测定
(一)H2SO4-H2O2消煮法
1、适用范围
本方法不包括硝态氮的植物全氮测定,适合于含硝态氮低的植物样品的测定。
2、方法提要
植物中的氮、磷大多数以有机态存在,钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮,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、钾的定量。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气或氮的氧化物而损失。
3、试剂
(1)硫酸(化学纯,比重1.84);
(2)30% H2O2(分析纯)。
4、主要仪器设备。消煮炉,定氮蒸馏器。
5、操作步骤
称取植物样品(0.5mm)0.3~0.5g(称准至0.0002g)装入100ml开氏瓶或消煮管的底部,加浓H2SO45ml,摇匀(最好放置过夜),在电炉或消煮炉上先小火加热,待H2SO4发白烟后再升高温度,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。稍冷后加班10滴H2O2(3),再加热至微沸,消煮约7~10min,稍冷后重复加H2O2,,再消煮。如此重复数次,每次添加的H2O2应逐次减少, 消煮至溶液呈无色或清亮后,再加热10min,除去剩余的H2O2。取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用无磷钾的干滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮、磷、钾。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。
6、注释
(1)所用的H2O2应不含氮和磷。H2O2在保存中可能自动分解,加热和光照能促使其分解,故应保存于阴凉处。在H2O2中加入少量H2SO4酸化,可防止H2O2分解。
(2)称样量决定于NPK含量,健状茎叶称0.5g,种子0.3g,老熟茎叶可称1g,若新鲜茎叶样,可按干样的5倍称样。称样量大时,可适当增加浓H2SO4用量。
(3)加H2O2时应直接滴入瓶底液中,如滴在瓶劲内壁上,将不起氧化作用,若遗留下来还会影响磷的显色。
(二)水杨酸-锌粉还原- H2SO4-加速剂消煮法
1、适用范围
包括销态氮的植物全氮测定,适合于硝态氮含量较高的植物样品的测定。
2、方法原理
样品中的硝态氮在室温下与硫酸介质中的水杨酸作用,生成硝基水杨酸,再用硫代硫酸钠及锌粉使硝基水杨酸还原为氨基水杨酸.然后按H2SO4-加速剂消煮法进行消煮法进行消煮样品,使样品中全部氮转化为铵盐。
3、试剂
(1)固体Na2S2O3;
(2)还原锌粉(AR);
(3)水杨酸-硫酸:30g水杨酸溶于1L浓硫酸中。也可以该用含苯酚的浓硫酸:40g苯酚溶于1L浓硫酸中。
4、仪器设备。同上。
5、操作步骤
称取磨细烘干样品(过0.25mm筛)0.1000~0.2000g或新鲜茎叶样品1.000~2.000g,置于100ml开氏瓶或消煮管中,先用水湿润内样品(烘干样),然后加水杨酸-硫酸10ml,摇匀后室温放置30min,加入Na2S2O3约1.5g,锌粉0.4g和水10ml,放置10 min,待还原反应完成后,加入混合加速剂2g,按土壤全氮测定方法进行消煮, 消煮完毕,取下冷却后,用水将消煮液无损地转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容(V1)。用于滤纸过滤,或放置澄清后吸取清液测定氮。每批消煮的同时,进行空白试验,以校正试剂和方法的误差。
(三)消煮液中铵的定量(凯氏法)
1、适用范围。适合于各种植物样品消煮液中氮的定量。
2、方法原理
植物样品经开氏消煮、定容后,吸取部分消煮液碱化,使铵盐转变成氨,经蒸馏,用H3BO3吸收,硼酸中吸收的氨可直接用标准酸滴定,以甲基红-溴甲酚绿混合指示剂指标终点。
3、试剂
(1)400g/L NaOH溶液。
(2)20g/L H3BO3-指示剂溶液。
(3)酸标准溶液[c(HCL或1/2H2SO4)=0.01mol/L]。
4、仪器设备。蒸馏装置或半自动蒸馏仪。
5、蒸馏
检查蒸馏装置是否漏气和管道是否洁净后,吸取定容后的消煮液5.00~10.00mL (V2,含NH4-N约1mg),注入半微量蒸馏器的内室。另取150ml三角瓶,内加5 ml 2% H3BO3指示剂溶液(若为包括硝态氮的待测液,应加约6 mL的400g/L NaOH溶液),通过蒸气蒸馏(注意开放冷凝水,勿使馏出液温度超过40℃)。待馏出液体积约达50~60ml时,停止蒸馏,用少量已调节至pH4.5的水冲洗冷凝管末端。用酸标准溶液滴定馏出液至由蓝绿色突变为紫红色(终点的颜色应和空白测定的滴定终点相同)。与此同时进行空白测定的蒸馏、滴定、以校正试剂和滴定误差。
6、结果计算
ω(N), %=c(V-V0)×0.014×D×100/m;
式中: ω(N)——植物全氮的质量分数,%;
c——酸标准溶液的浓度,mol/L;
V——滴定试样所用的酸标准液体积,ml;
V0——滴定空白所用的酸标准液, ml;
0.014——N的摩尔质量,kg/mol;
D——分取倍数(即消煮液定容体积V1/吸取测定的体积V2)。
二、植物全磷的测定
(一) 钒钼黄吸光光度法
1、适用范围。适合于含磷量较高的植物样品的测定(如籽粒样品)。
2、方法原理
植物样品经浓H2SO4消煮使各种形态的磷转变成磷酸盐。待测液中的正磷酸与偏钒酸和钼酸能生成黄色的三元杂多酸,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,适测范围广(约为1~20mg/L P),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。
3、试剂
(1)钒钼酸铵溶液:25.0g钼酸铵[(NH4)6Mo7O2·4H2O,分析纯]溶于400mL水中,必要时可适当加热,但温度不得超过60℃。另将1.25g偏钒酸铵(NH4VO3,分析纯)溶于300mL沸水中,冷却后加入250mL浓HNO3(分析纯)。将钼酸铵溶液缓缓注入钒酸铵(溶液中,不断搅匀,最后加水稀释至1L,贮于棕色瓶中。
(2)NaOH溶液(c=6mol/L):24gNaOH溶于水, 稀释至100ml。
(3)二硝基酚指示剂(ρ=2g/L):0.2g2,6-二硝基酚或2,4-二硝基酚溶于100ml水中。
(4)磷标准溶液ρ[(P)=50mg/L]:0.2195g(干燥的KH2PO4(分析纯)溶于水,加入5ml浓HNO3,于1L容器瓶中定容。
4、主要仪器设备。分光光度计。
5、分析步骤
准确吸取定容,过滤或澄清后的消煮液5~20ml(V2,含P0.05~0.75mg)放入50ml容量瓶中,加2滴二硝基酚指示剂,滴加6mol/LNaOH中和至刚呈黄色,加入10.00ml钒钼酸铵试剂,用水定容(V3)。15min后,用1cm光径的比色槽在波长440nm处进行测定,以空白溶液(空白溶液消煮液按上述步骤显色),调节仪器零点。
校准曲线或直线回归方程:准确吸取50mg/L P标准液0, 1, 2.5, 7.5, 10, 15ml分别放入50mL容量瓶中,按上述步骤显色,即得0, 1.0, 2.5 , 5.0, 7.5, 10, 15 ml P的标准系列溶液,与待测液一起进行测定,读取吸光度,然后绘制校准曲线或求直线回归方程。
6、结果计算
ρ(P)×V3×(V1/V2)×10-4
ω(P)=
m
式中: ω(P) ——植物磷的质量分数,%;
ρ(P) ——从校准曲线或回归方程求得的显色液中磷的质量浓度, mg/L;
V1——消煮液定容体积, ml;
V2——吸取测定的消煮液体积, ml;
V3——显色液体积, ml;
m——称样量,g;
10-4——将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。
7、注释
(1)显色液中ρ(P)=1~5 mg/L时,测定波长420nm;5~20mg/L用490nm。待测液中Fe3+浓度高应选用450nm,以清除Fe3+干扰。校准曲线也应用同样波长测定绘制。
(2)一般室温下,温度对显色影响不大,但室温太低(如<15℃)时,需显色30min。稳定时间可达24h。
(3)如试液为HCl,HClO4介质,显色剂应用HCl配制;试液为H2SO4介质, 显色剂也用H2SO4配制。显色液酸的适宜浓度范围为0.2~1.6 mol/L,最好是0.5~1.0 mol/L。酸度高显色慢且不完全,甚至不显色;低于0.2 mol/L易产生沉淀物, 干扰测定。钼酸盐在显色液中的终浓度适宜范围为1.6×10-3~10-2mol/L, 钒酸盐为8×10-5~2.2×10-3 mol/L。
4、此法干扰离子少。主要干扰离子是铁,当显色液中Fe3+浓度超过0.1%时,它的黄色有干扰,可用扣除空白消除。
(二)钼锑抗吸光光度法
1、适用范围
适合于含磷量较低的植物样品的测定(如茎秆样品等)。
2、方法提要
植物样品经浓H2SO4消煮使各种形态的磷转变成磷酸盐。在一定酸度下,待测液中的正磷酸与钼酸铵和酒石酸锑钾生成一种三元杂多酸,后者在室温下能迅速被抗坏血酸还原为蓝色络合物,可用吸光光度法测定。
3、试剂
(1)6mol/L NaOH溶液
(2)0.2%二硝基酚指示剂
(3)2mol/L(1/2 H2SO4)硫酸溶液:5.6mL浓H2SO4加水至100mL。
(4)钼锑贮存液: 浓H2SO4(分析纯)126 ml缓慢地注入约400 ml水中,搅拌,冷却。10.0g钼酸铵(分析纯)溶解于约60℃的300ml水中,冷却。然后将H2SO4溶液缓缓倒入钼酸铵溶液中,再加入100 ml0.5%酒石酸锑钾(KSbOC4O6·1/2H2O, 分析纯) 溶液,最后用水稀释至1L,避光贮存。此贮存液含钼酸铵为1%,酸浓度为c(1/2 H2SO4)=4.5 mol/L
(5)钼锑抗显色剂:1.50g抗坏血酸(C6H8O6,左旋,旋光度+21~+22, 分析纯) 溶于100ml钼锑贮存液中,此液须随配随用,有效期一天,冰箱中存放,可用3~5天。
(6)磷标准工作液[ρ(P)=5 mg/L]:吸取100mg/L P标准贮存液稀释20倍,即为5 mg/L P标准工作溶液,此溶液不宜久存。
4、主要仪器设备。同上
5、分析步骤
吸取定容过滤或澄清后的消煮液2.00~5.00ml(V2,含P5~30ug)于50ml容量瓶中, 用水稀释至约30ml,加1~2滴二硝基酚指示剂,滴加6mol/L NaOH溶液中和至刚呈黄色,再加入1滴2mol/L(1/2 H2SO4)溶液,使溶液的黄色刚刚褪去,然后加入钼锑抗显色剂5.00ml,摇匀,用水定容(V3)。在室温高于15℃的条件下放置30min后,用1cm光径比色槽在波长700nm处测定吸光度,以空白溶液为参比调节仪器零点。
校准曲线或直线回归方程: 准确吸取ρ(P)= 5mg/L标准工作溶液0, 1, 2, 4, 6, 8 ml,分别放入50mL容量瓶中,加水至30ml,同上步骤显色并定容, 即得0,按0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 mg/L P标准系列溶液, 与待测液同时测定,读取吸光度,然后绘制校准曲线或直线回归方程。
6、结果计算:同1。
7、注释
根据分光光度计性能,可选用650~890nm波长处测定,880~890nm处灵敏度高
三、植物全钾的测定—火焰光度法
(一)适用范围。适合于植物样品消煮液中钾含量的测定。
(二)方法提要
植物样品经消煮或浸提,并经稀释后,待测液中的K可用火焰光度法测定。
(三)试剂
K标准溶液[ρ(K)= 100mg/L] :0.1907gKCl(分析纯),在105~110℃干燥2h)溶于水,于1L容量瓶中定容,存于塑料瓶中。
(四)主要仪器设备。火焰光度计。
(五)分析步骤
吸取定容后的消煮液5.00~10.00ml(V2)放入50mL容量瓶中,用水定容(V1),直接在火焰光度计上测定,读取检流计读数。
校准曲线或直线回归方程 准确吸取100mg/L K标准溶液0, 1, 2.5, 10, 20 ml, 分别放入50mL容量瓶中,加水定容的空白消煮液5或10ml(使标准溶液中的离子成分和待测液相近),加水定容。即得0, 2, 5, 10, 20, 40 mg/L K标准系列溶液。以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度(一般只定到90),然后从稀到浓依次进行测定,记录检流计读数,以检流计读数为纵坐标,钾浓度为横坐标绘制校准曲线或求直线回归方程。
(六)结果计算
ρ(K)×V3×(V1/V2)×10-4
ω(K)=
m
式中: ω(K) ——植物钾的质量分数,%;
ρ(K) ——从校准曲线或回归方程求得的测读液中K的浓度, mg/L;
V1——消煮液定容体积, ml;
V2——吸取体积, ml;
V3——测读液定容体积, ml;
m——干样质量,g;
10-4——将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。