基于铂修饰丝网印刷电极检测土壤中铵态氮的电化学传感器

土壤中铵态氮(NH₄⁺)含量的现场检测对于提高氮肥的利用率、减少环境污染,从而实现精准农业具有重要意义.针对目前土壤检测方法存在的周期长、成本高及时效性差等问题,本文基于铂粒子对NH₄⁺具有特异性电催化响应,通过在丝网印刷电极(SPE)表面电沉积铂颗粒,制备了一种电化学传感器.采用碳酸盐排除土壤中未知离子的干扰,结合土壤铵态氮快速提取装置,实现了对土壤中铵态氮的现场快速检测.该传感器对NH₄⁺检测的线性范围为0.1～5 mmol/L(R²=0.997),检出限为13μmol/L(S/N=3),检测时间约5 min;并且对土壤中NH₄⁺具有良好的选择性和稳定性,可应用于实际土壤样品中NH₄⁺的快速检测.相比于传统的检测方法,该方法无需大型仪器、操作便捷、检测速度快,可望为土壤中铵态氮的快速检测提供新方法,为精准农业提供重要的数据支持.     

土壤铵态氮中氮稳定同位素比值测定前处理方法优化研究

土壤氮素在土壤养分供给和植物生长发育中起着重要作用。利用氮稳定同位素自然丰度或富集标记技术,开展土壤氮循环转化、化肥利用效率和生物有效性等方面的研究,涉及NH4+-N稳定同位素比值的精准测定。本研究在前人基础上,开发了一种快速高通量的铵态氮蒸馏分离方法,并使用次氯酸盐替代了次溴酸盐优化了铵态氮化学转化条件,将转化效率由原方法的25%左右,提高至60%以上。利用新建立的前处理方法结合气体预浓缩装置与稳定同位素质谱仪（PreCon-IRMS）联用系统,分析了不同浓度条件下自然丰度、15N富集和标记的NH4+-N标准溶液中的氮稳定同位素比值。结果表明,新的反应体系下,当铵态氮浓度为0.5 μmol /mL以上时,所有NH4+-N标准样品均能获得较理想的分析精度,其中自然丰度和15N富集参比溶液的NH4+-N的δ15N的精度可控制在0.5‰以内,而15N标记的标准溶液的15N atom%测试精度为0.001~0.006 atom%（CV在0.1~0.3%之间）。所有NH4+-N标准样品的15N测定值与参考值一致,无分馏现象发生。将该方法应用于两种不同土地类型的旱地和稻田土壤浸提液中NH4+-N稳定同位素丰度的测定,也可获得较好的重现性（CV<0.5%）,与原方法测定结果基本一致,且精度更优。优化后的前处理方法操作简单,耗时短,重复性好,适用于土壤溶液铵态氮15N丰度测定的快速、批量前处理。     

液相色谱测定土壤中4种硝基苯胺类化合物

建立了索氏提取-液相色谱-紫外检测器(SE-HPLC-UV vis)测定土壤中4种硝基苯胺同系物的方法。在以Hypersil BDS C18为色谱柱,55%甲醇为流动相,流速1 mL/min,检测波长230 nm时,4种物质可以在10 min内实现良好分离。对于索氏提取,本研究指出,采用二氯甲烷作为提取剂,能极大地消除HPLC-UV vis检测中的背景干扰。在单因素实验的基础上,得出最佳的提取条件如下:温度55℃,时间8h,提取剂用量60 mL。方法回收率>90%,RSD在1.9%～4.1%之间。     

荧光法测定土壤中硼

研究了2-[(5′-羧基-2′-砷酸基苯)偶氮]-1,8-二羟基-3,6-萘二磺酸(5-CarAsA-1)与硼的荧光性能。硼与试剂形成1:2的强荧光配合物,其λ_(ex)/λ_(em)=240nm/381nm,B(Ⅲ)量在0～0.16mg·L~(-1)范围内呈良好线性关系。方法检出限为2μg·L~(-1)。建立了测定缴量硼的新方法。方法应用于土壤中微量硼的测定,结果满意。     

在碱性条件下氢化物原子荧光光谱法测定岩石样品中碲

研究了在碱性条件下用氢化物原子荧光光谱法测定痕量碲的方法，选择了实验的最佳参数，讨论了共存离子的影响，经对国家标准物质的分析结果证明，其测定值与推荐值吻合。方法相对标准偏差小于3．4％，标准回收率为94．8％-103％。     

测定土壤中金属元素不同消解方法的比较

在检测工作中,土壤样品相对于蔬菜、饲料、肉类等样品比较难消解,主要因为土壤中含有硅酸盐,需要用HF溶解.而HF对玻璃仪器有强腐蚀性,因此在使用HF消解后,必须把HF蒸干.     

土壤中总铬测定样品预处理方法的探讨

用GB／T 17137—1997中规定的两种方法即硝酸—氢氟酸—高氯酸—盐酸和硫酸—硝酸—氢氟酸—盐酸法对土壤样品进行消解；再用火焰原子吸收分光光度法测定其中铬的含量，两种样品消解方法测定结果之间存在显著性差异，后一种样品消解方法测定结果明显偏低。     

原子荧光光谱法测定土壤样品中痕量锌

土壤样品经硝酸-盐酸(3+1)溶液、氢氟酸和高氯酸消化处理后,在酸性条件下,以硼氢化钾为还原剂,用氢化物发生-原子荧光光谱法测定样品溶液中痕量锌的含量。锌的质量浓度在250μg.L-1以内与荧光强度呈线性关系,检出限(3s)为0.55μg.L-1。方法用于土壤样品分析,锌的测定值的相对标准偏差(n=11)在3.4%～6.3%之间,加标回收率在87.5%～102%之间。     

离子色谱法测定土壤中植物激素乙烯利

土壤样品中的乙烯利在IonPac AS14分离柱（4mm）,（3．5mmol Na2CO3＋1．0mmol NaHCO3）／L淋洗液的淋洗条件下得到较好的分离。在0～10μg／mL的范围内标准曲线呈线性,检出限为（0．08μg／mL）。精密度好,10．266μg／mL时,保留时间的RSD=0．86％;峰高的RSD=1．1％;峰面积的RSD=1．0％。在此条件下,其它阴离子对乙烯利的检测不干扰,样品的加标回收率为85．6％～87．9％。     

冷空气蒸馏分离酸滴定法测定复合肥中铵态氮

提出了用冷空气蒸馏分离酸滴定法在多种形态氮共存时测定复合肥料中铵态氮含量的方法。取适量复合肥料样品于蒸馏瓶中,与550g.L-1碳酸钾溶液60mL反应,溶液总体积以不宜超过110mL。通过空气在流量为3L.min-1和不加热条件下蒸馏8h,生成的氨馏出并先后吸收于相互连接的3个吸收瓶中,每一吸收瓶中预置硼酸吸收溶液50mL,用0.05mol.L-1盐酸标准溶液滴定3溶液至指示剂呈暗红色,记录所耗盐酸标准溶液的总量。将吸收瓶重新按装在蒸馏系统中继续蒸馏1h后再进行滴定,以所耗盐酸标准溶液量不超过0.03mL认为测定完成。根据滴定所耗盐酸标准溶液的总量计算样品中铵态氮的含量。根据3个样品各5次测定结果计算,得到方法的回收率在99.7%～100.1%之间,相对标准偏差在0.12%～0.55%之间。     

Rapid Detection of Different Types of Soil Nitrogen Using Near-Infrared Hyperspectral Imaging

Rapid and accurate determination of soil nitrogen supply capacity by detecting nitrogen content plays an important role in guiding agricultural production activities. In this study, near-infrared hyperspectral imaging (NIR-HSI) combined with two spectral preprocessing algorithms, two characteristic wavelength selection algorithms and two machine learning algorithms were applied to determine the content of soil nitrogen. Two types of soils (laterite and loess, collected in 2020) and three types of nitrogen fertilizers, namely, ammonium bicarbonate (ammonium nitrogen, NH₄-N), sodium nitrate (nitrate nitrogen, NO₃-N) and urea (urea nitrogen, urea-N), were studied. The NIR characteristic peaks of three types of nitrogen were assigned and regression models were established. By comparing the model average performance indexes after 100 runs, the best model suitable for the detection of nitrogen in different types was obtained. For NH₄-N, R²_p = 0.92, RMSE_P = 0.77% and RPD = 3.63; for NO₃-N, R²_p = 0.92, RMSE_P = 0.74% and RPD = 4.17; for urea-N, R²_p = 0.96, RMSE_P = 0.57% and RPD = 5.24. It can therefore be concluded that HSI spectroscopy combined with multivariate models is suitable for the high-precision detection of various soil N in soils. This study provided a research basis for the development of precision agriculture in the future.     

全自动流动注射-分光光度法测定土壤中氨氮

传统的氯化钾溶液提取分光光度法测定土壤中氨氮时,需要加入硝普钠-苯酚显色剂混匀后一定时间再加入二氯异氰尿酸钠显色剂,这个过程中人为接触苯酚等有机试剂的时间较长,对人体和环境有一定的危害;且传统的比色法显色时间至少需要5h,显色时间较长,分析效率较低.应用全自动流动注射-分光光度法测定土壤中氨氮,考察了提取试剂的厂家、浓...     

钼酸铵分光光度法测定水质中总磷时砷的干扰消除研究

采用单一影响因素和正交因素水平研究相结合,试验不同形态砷对钼酸铵分光光度法测磷过程的干扰、干扰的主要因素、硫代硫酸钠最佳加入量及最佳显色时间.结果表明不同形态砷的干扰强度依次是,五价砷[As(V)]大于三价砷[As(Ⅲ)],而三价砷[As(Ⅲ)]又远远大于二甲基砷[DMAA].当As(V)浓度小于2.0 mg/L时,显色时间为测定的主要影响因素;当As(V)的浓度为0.1～5.0 mg/L时,考虑到操作以及实际水样中As(V)的含量等因素,选择硫代硫酸钠0.5 mL(40 mg/mL)为最佳量1,5 min为最佳显色时间。     

纳氏试剂测定水中氨氮影响因素的探讨

对国家生活饮用水标准检验方法"GB/T5750—2006"中涉及到的水中氨氮的检测条件进行了探讨,讨论了样品的采集与保存,影响显色、空白值的各项因素,并提出相应的解决办法。对国家标准物质以及实际样品的验证表明,方法的相对误差为0.03%~1.5%,相对标准偏差RSD为0.55%~5.3%,准确度也能满足分析要求,对国家标准方法进行了补充与细化,在实际工作中有参考价值。     

塑料密封盒-滴定法测定土壤中碱解氮

土壤碱解氮是评定土壤氮素肥力供给能力的一项指标。使用塑料密封盒-石英容器作为碱解氮扩散吸收器皿,代替了传统的玻璃扩散皿。考察了7种不同地区的土壤标准样品连续100d测定数据的稳定性,结果显示标准偏差在0.707~2.825mg/kg,精密度在0.36%~0.67%。对河北等地30组样品对比测定后,发现采用塑料密封盒方法测定的结果与传统方法的测定结果一致。该容器实现了内外室分离,简化了操作步骤,测定结果准确可靠,精密度高,尤其适用于大批量样品的分析测定。     

元素分析仪测定土壤氮、碳含量的不确定度评定

用实例对元素分析仪测定土壤氮、碳含量不确定度进行评定.分析讨论了测定过程中不确定度的来源、不确定度分量的计算.结果表明,影响土壤碳、氮含量测定不确定度的主要因素是标准物质的引入和标准曲线的绘制.     

酸性氯酸钾处理-水浴加热全自动凯氏定氮仪测定土壤矿物中的固定态铵

固定态铵作为一种重要的潜在氮源,准确测定其含量,对于认识土壤肥力的形成机理、生态系统氮循环和保障国家粮食安全具有十分重要的意义。固定态铵最常用的方法是Silva-Bremner法,但该方法试剂配制要求严苛,前处理过程操作繁琐、费时。为了实现快速、准确、安全地测定土壤固定态铵的含量,对前处理过程进行了研究,用酸性氯酸钾溶液处理土壤样品,用水浴代替震荡,并与Silva-Bremner法的结果进行了对比。试验了自动凯氏定氮仪工作参数、酸性氯酸钾的浓度和用量、水浴加热的温度和时间,确定了测定土壤固定态铵的最佳条件。结果表明,称取1克样品加入20毫升氯酸钾-盐酸混合溶液（3％-10％）预处理,用0.5mol/L氯化钾溶液交换、洗涤,残渣加入加5mL氢氟酸-盐酸溶液（5mol/L-1mol/L）,在沸水浴加热1.5-2h,用自动凯氏定氮仪蒸馏滴定。对5种类型土壤固定态铵7次测定的结果进行了数据分析,相对标准偏差（RSD）均小于3.87%,最大G值1.49,最大F检验值4.12,最大t检验值0.72,均小于临界值,两种方法测定结果无显著差异。该方法的操作安全性和分析效率得到大幅提高,方法的精密度、准确度满足要求。     

Microcoulometric Determination of Sulfur and Chlorine by Combustion and Nitrogen by Hydrogenolysis

Abstract

The design of an improved open microcombustion tube and experimental conditions for the rapid, accurate and precise determination of sulfur and chlorine by microcoulometry are described. The design and operating conditions for a catalytic hydrogenolysis tube and scrubber tube for acid removal are also presented for the determination of nitrogen. Examples of the application of the above methods for these elements in petroleum and petrochemicals are presented.     

片段流动分析法测定水中氨氮

利用被亚硝基铁氰化钠催化的铵(NH4 )与次氯酸盐和碱性苯酚溶液三者之间反应所生成的蓝色络合物(靛酚蓝)(λmax=660 nm)和应用FS-Ⅳ型流动分析仪,对水中氨(包括铵)氮作光度测定。对该方法的灵敏度、准确度和精密度进行了试验。测得的检出限、相对标准偏差及回收率值依次为0.003 mg.L-1,<2%及在90%~111%范围间。