凱氏定氮儀在硝酸態(tài)氮含量測定中的應用

1 前言

硝酸鹽是由金屬離子(包括銨根離子)和硝酸根離子組成的化合物，重要的有硝酸銨，硝酸鉀，硝酸鈉，硝酸鈣等。比如農家常說的銨肥，主要成分就是硝酸銨。

硝酸鹽在高溫或酸性水溶液中是強氧化劑，但在堿性或中性的水溶液幾乎沒有氧化作用。主要用途是供植物吸收的氮肥，氮元素不僅是氨基酸與蛋白質的主要成分，還可以合成葉綠素，促進光合作用，所以如果植物缺氮就會葉子枯黃。

硝酸鈉和硝酸鈣是很好的氮肥。硝酸鉀是制黑色火藥的原料。硝酸銨可作肥料，也可制炸藥。硝酸磷肥是用硝酸分解法將磷礦加工制得的氮磷(鉀)復合肥料，產品的主要組分是磷酸二鈣、磷酸銨和硝酸銨。

2 實驗部分

2.1 原理

在堿性介質中，用定氮合金將硝酸態(tài)氮還原，直接蒸餾出氨或在酸性介質中還原硝酸鹽稱銨鹽。在堿性環(huán)境蒸餾，使氨逸出，使用硼酸作為接收液，用全自動凱氏定氮儀進行滴定。

2.2 實驗設備與試劑

K1100F全自動凱氏定氮儀(濟南海能儀器股份有限)

定氮合金(Zn、Al、Cu)

40%氫氧化鈉溶液

2%硼酸溶液

甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑 甲基紅乙醇溶液(1g/L)和溴甲酚綠乙醇溶液(1g/L)1+5體積臨時混合備用。

鹽酸標準滴定液 c(HCL)=0.2mol/L

2.3 實驗過程

1. 取氮含量在50mg左右的樣品0.1-0.5g，至0.0002g，放于消化管內。

2. 向消化管內加入30ml水，沖洗管壁，并搖晃使樣品溶解。

3. 加入定氮合金3g，將消化管放于凱氏定氮儀上，儀器設定參數如下：

硼酸 35ml

堿液 20ml

蒸餾時間 10min

蒸汽流量 80%

4. 加堿完成后，通蒸汽20s后暫停蒸汽，等待還原反應進行，約10min。

5. 還原完成后，蒸餾10min，儀器自動完成蒸餾、吸收、滴定、計算，并打印zui終結果。

3 結果與討論

肥料或者復混肥料中，氮的形態(tài)有很多種，其中銨態(tài)氮可以使用直接加堿蒸餾法測試，而硝酸態(tài)氮需要合金還原后蒸餾。所以樣品中若含有硝酸態(tài)氮和銨態(tài)氮，可以使用合金還原后蒸餾法來測定樣品中的氮含量。

如果樣品中含有酰胺態(tài)氮和氰胺態(tài)氮，就必須使用硫酸催化消解來使的樣品中的氮全部轉化成銨態(tài)氮。一般樣品中還會含有其他有機物，所以對于未知的氮肥，想要測其總氮，必須先還原，使得其中硝酸態(tài)氮轉換成銨態(tài)氮，再使用硫酸催化消解，是的其他有機態(tài)、酰胺態(tài)、氰胺態(tài)氮全部轉換為銨態(tài)氮。

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