凱氏定氮法和杜馬斯法測定植物樣品中的全氮方法比較

全氮的測定方法有很多種，zui經典的方法為凱氏定氮法，但是普通的凱氏法不便定量硝態氮，而其含量可能相當高。此外，對-N＝N-,，-Ｎ=Ｏ, -NO2等的定量也是困難的。對于大量含有這些形態氮的樣品，應采用各自的定量方法進行檢測。但通常用能定量植物樣品中大部分氮素的凱氏法所定量的氮作為全氮。若樣品中含有較多硝態氮時，可用水楊酸硫酸分解法還原硝酸，這種方法比較煩瑣。目前在歐美等發達國家廣泛采用杜馬斯燃燒法取代凱氏法。這種方法是使樣品在高溫純氧環境中燃燒后，分離出氮氣，并被熱導檢測器檢測，檢測出的結果包含了硝態氮。此法也因其快速，，無污染等優點而得到了廣泛的認可。對兩種定氮方法做一比較是非常必要的。以下簡介杜馬斯燃燒定氮法，并對兩種方法測定幾種植物樣品中的全氮進行了對比。

凱氏定氮法需要較大的勞動強度和分析時間，且操作過程較為危險，產生化學廢物污染環境。相比之下，杜馬斯法有很大的優勢：它不需要對樣品做復雜的前處理，只要適當的粉碎；單個樣品分析只要3-5分鐘，可用自動進樣器連續進樣，不需要人看守；它不用有害試劑，不產生污染物質，對操作人員和環境都是安全的。表1歸納了兩種方法的特點。

3 實驗部分

3.1凱氏定氮法

3.1.1原理

利用濃酸溶液將有機物中的氮分解出來。均勻的樣品在沸騰的濃硫酸中作用，形成硫酸銨。加入過量的堿于硫酸消解液中，將NH4+ 轉變成NH3，然后蒸餾出NH3，用接受液吸收。通過測定接受液中氨離子的量來計算樣品中氮的含量。

3.1.2儀器

全自動凱氏定氮儀  http://www.dsddy.cn/。

3.2杜馬斯燃燒定氮法

3.2.1原理

樣品在900℃~1200℃高溫下燃燒，燃燒過程中產生混合氣體，其中的干擾成分被一系列適當的吸收劑所吸收，混合氣體中的氮氧化物被全部還原成分子氮，隨后氮的含量被熱導檢測器檢測。

3.2.2儀器

ZDDN-II氮/蛋白質分析儀 http://www.dsddy.cn/。

3.2.3反應過程（基于ZDDN-II氮/蛋白質分析儀）

樣品在高溫下燃燒，燃燒生成的氣體被載氣 CO2攜帶直接通過氧化銅（作為催化劑）而被*氧化。此外，化合物中一定量的難氧化部分會被載氣攜帶通過作為催化劑的氧化銅和鉑混合物進一步氧化。燃燒生成的氮氧化物在鎢上還原為分子氮，同時過量的氧被結合。用傳感器控制*燃燒所需的氧氣量，以保證氧氣和鎢的消耗量zui少。用一系列的吸收劑將干擾成分如H2O、SO2、HX從被檢測氣流中除去。用TCD熱導檢測器來檢測 CO2 載氣流中的氮。用標準物質獨立校正，被測樣品中含氮量自動計算、打印和存儲。

4 結果與討論

凱氏法一個*的局限性是它不能定量NO3-N （植物樣品全氮的重要組成部分）（ Silvertooth和Westerman,1988）。Sader等人（2004）發現NO3-N的存在會影響全氮含量。Simonne et al.（1995）和Etheridge et al.（1998）也證實，在分析植物樣品時，杜馬斯法得到的全氮值總是略微高于凱氏法的測定值。本實驗也得到了同樣的結果。

由表2可以看出，凱氏氮總是低于杜馬斯氮，D/K的值均大于1。Sader等（2004）認為，凱氏氮與杜馬斯氮在同類樣品中呈線性相關，通過校正因子對硝態氮進行校正后，兩種結果差異不顯著。對于草類樣品，凱氏氮低于杜馬斯氮的程度是否與樣品中硝態氮的含量有關及其相關性如何尚需進一步研究。此外，植物的不同部位以及生長的不同階段其硝態氮的含量和分布會有所不同，用凱氏法及杜馬斯法測得的總氮結果會有何等差異，在本文中未曾涉及，有待進一步探討。

5 結 論

由于植物樣品中多含有硝態氮，某些樣品硝態氮的含量占全氮的10%以上，所以杜馬斯法測定結果往往高于凱氏法的結果。可見杜馬斯定氮法所得到的全氮結果更接近真值。而且，杜馬斯法不需要消煮，大大縮短了工作時間，減少了實驗的危險性，對環境沒有任何污染。作者認為可以用杜馬斯燃燒法進行植物樣品中全氮的測定。

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