氮含量范文10篇

时间:2023-03-13 00:36:55

氮含量范文篇1

1.1开氏法

近百年来,许多科学工作者对全氮的测定方法不断改进,提出了许多新方法,主要有重铬酸钾-硫酸消化法、高氯酸-硫酸消化法、硒粉-硫酸铜-硫酸消化法。但开氏法目前仍作为一个统一的标准方法,此法容易掌握,测定结果稳定,准确率较高。

开氏法测氮的原理为:在盐类和催化剂的参与下,用浓硫酸消煮,使有机氮分解为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以酸标准溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括硝态氮)。含有硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化为铵态氮。其中硫酸钾在消煮过程中可提高硫酸沸点,硫酸铜起催化作用,以加速有机氮的转化。硒粉是高效催化剂,可缩短转化时间。但此法操作繁琐,测定一个样品大约需要40~60min,不适合大批量样品分析,也不适合处理固定态氮和硝态氮含量较高的土壤。

1.2土壤肥力测定仪法

1.2.1样品预处理。土壤样品去除草根、石块后放于塑料薄膜上,自然风干,四分法研磨后过0.15mm筛备用。

1.2.2样品分析。样品分析采用土壤肥力仪和TOC仪测定法。

准确称取0.50g土样置于50ml三角瓶中,滴加水湿润,加3ml浓H2SO4和数滴双氧水,架弯颈小漏斗,电炉加热至H2SO4回流,待土样变灰白,取下三角瓶,冷却。将土样全部移入50ml容量瓶,加水定容后澄清。

取5ml澄清液至50ml容量瓶,加3ml10mol/lNaOH,使溶液pH值≥12,再加水定容摇匀。取出约30ml溶液用氨敏电极测定全氮;同时用TOC仪测定样品溶液全氮含量。以上测定过程重复5次。

2无机氮测定

2.1铵态氮的测定

2.1.1原理。目前一般采用KCl溶液提取法,其原理是将吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来,再用MgO蒸馏。此法操作简便,条件容易控制,适于含NH4+-N较高的土壤。

2.1.2操作步骤。称取土样10g,放入100ml三角瓶中,加2mol/lKCl溶液50ml,用橡皮塞塞紧,振荡30min,立即过滤于50ml三角瓶中(如土壤NH4+-N含量低,可将土液比改为1:25)。吸取滤液25ml放入半微量氮蒸馏器中,把盛有5ml2%硼酸指示剂溶液的三角瓶放在冷凝管下,然后再加12%MgO悬浊液10ml于蒸馏器中蒸馏。以下步骤同全氮测定,同时做空白试验。

2.2硝态氮的测定

2.2.1原理。土壤中硝态氮是植物能直接吸收利用的速效性氮素,土壤中硝态氮测定方法有多种,其标准测定方法为酚二磺酸法。此法的灵敏度和准确率均较高。根据酚二磺酸与HNO3作用生成硝基酚二磺酸,此反应物在酸性介质中为无色,在碱性条件下为稳定的黄色盐溶液。但土壤中如含CL-在15mg/kg以上时,需加AgNO3处理,待测液中NO3--N的测定范围为0.10~2mg/kg。2.2.2操作步骤。称取50g新鲜土样放在500ml三角瓶中,加0.50gCaSO4•2H2O和250ml水,塞后振荡10min。放置几分钟后,将上清液用干滤纸过滤。吸取清液25~50ml于蒸发皿中,加约0.05gCaCO3,在水浴上蒸干、(如有色,可用水湿润,加10%H2O2消除),蒸干后冷却,并迅速加入2ml酚二磺酸试剂,将皿旋转,使试剂接触所有蒸干物,静置10min,加水20ml,用玻璃棒搅拌,使蒸干物完全溶解。冷却后,渐渐加入1:1NH4OH,并不断搅拌,溶液呈微碱性(黄色),再多加2ml,然后将溶解液定量地移入100ml容量瓶中,加水定容,在分光光度计上用光径1mm比色槽进行比色,波长为420nm,以空白溶液调节仪器零点。

2.2.3工作曲线的绘制。分别取10mg/kgNO3--N标准液:0、1、2、5、10、15、20ml于蒸发皿中,在水浴上蒸干,与待测液相同操作,进行显色和比色,绘制工作曲线。

3水解氮的测定

3.1原理

在酸、碱条件下,把较简单的有机态氮水解成铵,长期以来采用丘林的酸水解法,但此法对有机质缺乏的土壤及石灰性土壤,测定结果不理想,而且手续繁琐。碱解扩散操作简便,还原、扩散和吸收同时进行,适于大批样品的分析,且与作物需氮情况有一定相关性,所以目前推荐试用此法。

3.2操作步骤

称取风干土(1mm)2g,置于扩散皿外室,轻轻旋转扩散皿,使土壤均匀铺平。取2mlH3BO3指示剂放入扩散皿内室,然后在扩散皿外室边缘露出一条狭缝,迅速加入10ml1mol/lNaOH溶液(如包括NO3--N,则测定时需加FeSO4•7H2O,并以Ag2SO4为催化剂,使NO3--N还原为NO4--N),立即加盖,用橡皮筋固定毛玻璃,随后放入40±1℃恒温箱中,24h后取出,小心打开玻璃盖,用0.005mol/l1/2H2SO4滴定吸收液。与此同时进行空白试验。

4酰胺态氮的测定

凡含有酰胺基(-CONH2)或在分解过程中产生酰胺基的氮肥都可用此法(如尿素)测定。测定原理为:在硫酸铜存在下,在浓硫酸中加热使试样中酰胺态氮转化为氨态氮,同时逸出CO2,最后加碱蒸馏测定氮的含量,尿素加酸水解的反应式如下:

CO(NH2)2+2H2SO4+H2O=2NH4HSO4+CO2↑

如上所述,无机态氮在土壤氮素中所占比例很小。硝态氮含量在高肥力土壤中约为10~20mg/kg,低肥力土壤仅为5~10mg/kg;铵态氮主要以交换形式存在,一般也仅10~15mg/kg。而且无机态氮受土壤和气候等环境因子的制约变化很大,以其作为土壤氮素丰缺指标是不够确切的。土壤有机态氮相比较稳定,也是不断矿化供给作物利用的氮素主要来源,其含量基本上接近全氮,故常常采用全氮含量作为土壤氮素丰缺指标,根据土壤全氮含量及其与作物生长和产量关系的大量资料,土壤全氮量一般分<0.05%、0.05%~0.09%、0.10%~0.19%、0.20%~0.29%、及>0.30%五个等级。全氮<0.05%属严重缺氮,作物生长细弱,叶片呈浅绿色,须及时增施氮肥。>0.20%属于氮素丰富,其作物生长粗壮,叶色深绿。为了了解土壤氮素含量并使土壤保持肥力,定期测定土壤氮素含量是十分必要的。

参考文献

[1]库尔班•吾斯曼,吾麦尔江•艾买提.盐碱地土壤全氮含量的测定[J].喀什师范学院学报,2004,25(6):41~42.

[2]李宇庆,陈玲,赵建夫.土壤全氮测定方法的比较[J].广州环境科学,2006,21(3):28~29.

[3]张秀英,王琳,张有娟.等无机铵盐中氮含量测定方法的改进[J].化学研究与应用,2001,13(6):699~700.

[4]陈明昌,张强,杨晋玲.土壤硝态氮含量测定方法的选择和验证[J].山西农业科学,1995,23(1):31~36.

[5]赵力英.肥料中氨态氮、硝态氮、尿素态氮含量的测定与比较[J].内蒙古石油化工,26:78~80.

氮含量范文篇2

关键词:土壤;全氮;测定方法

土壤是作物氮素营养的主要来源,土壤中的氮素包括无机态氮和有机态氮两大类,其中95%以上为有机态氮,主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。小分子的氨基酸可直接被植物吸收,有机态氮必须经过矿化作用转化为铵,才能被作物吸收,属于缓效氮。

土壤全氮中无机态氮含量不到5%,主要是铵和硝酸盐,亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等很少。大部分铵态氮和硝态氮容易被作物直接吸收利用,属于速效氮。无机态氮包括存在于土壤溶液中的硝酸根和吸附在土壤颗粒上的铵离子,作物都能直接吸收。土壤对硝酸根的吸附很弱,所以硝酸根非常容易随水流失。在还原条件下,硝酸根在微生物的作用下可以还原为气态氮而逸出土壤,即反硝化脱氮。部分铵离子可以被粘土矿物固定而难以被作物吸收,而在碱性土壤中非常容易以氨的形式挥发掉。土壤腐殖质的合成过程中,也会利用大量无机氮素,由于腐殖质分解很慢,这些氮素的有效性很低。

土壤中的氮素主要来自施肥、生物固氮、雨水和灌溉水,后二者对土壤氮贡献很小,施肥是耕作土壤氮素的主要来源,而自然土壤的氮素主要来自生物固氮。

土壤含氮量受植被、温度、耕作、施肥等影响,一般耕地表层含氮量为0.05%~0.30%,少数肥沃的耕地、草原、林地的表层土壤含氮量在0.50%~0.60%以上。我国土壤的含氮量,从东向西、从北向南逐渐减少。进入土壤中的各种形态的氮素,无论是化学肥料,还是有机肥料,都可以在物理、化学和生物因素的作用下进行相互转化。

一、土壤全氮的测定

1.1开氏法

近百年来,许多科学工作者对全氮的测定方法不断改进,提出了许多新方法,主要有重铬酸钾-硫酸消化法、高氯酸-硫酸消化法、硒粉-硫酸铜-硫酸消化法。但开氏法目前仍作为一个统一的标准方法,此法容易掌握,测定结果稳定,准确率较高。

开氏法测氮的原理为:在盐类和催化剂的参与下,用浓硫酸消煮,使有机氮分解为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以酸标准溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括硝态氮)。含有硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化为铵态氮。其中硫酸钾在消煮过程中可提高硫酸沸点,硫酸铜起催化作用,以加速有机氮的转化。硒粉是高效催化剂,可缩短转化时间。但此法操作繁琐,测定一个样品大约需要40~60min,不适合大批量样品分析,也不适合处理固定态氮和硝态氮含量较高的土壤。

1.2土壤肥力测定仪法

1.2.1样品预处理。土壤样品去除草根、石块后放于塑料薄膜上,自然风干,四分法研磨后过0.15mm筛备用。

1.2.2样品分析。样品分析采用土壤肥力仪和TOC仪测定法。

准确称取0.50g土样置于50ml三角瓶中,滴加水湿润,加3ml浓H2SO4和数滴双氧水,架弯颈小漏斗,电炉加热至H2SO4回流,待土样变灰白,取下三角瓶,冷却。将土样全部移入50ml容量瓶,加水定容后澄清。

取5ml澄清液至50ml容量瓶,加3ml10mol/lNaOH,使溶液pH值≥12,再加水定容摇匀。取出约30ml溶液用氨敏电极测定全氮;同时用TOC仪测定样品溶液全氮含量。以上测定过程重复5次。

二、无机氮测定

2.1铵态氮的测定

2.1.1原理。目前一般采用KCl溶液提取法,其原理是将吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来,再用MgO蒸馏。此法操作简便,条件容易控制,适于含NH4+-N较高的土壤。

2.1.2操作步骤。称取土样10g,放入100ml三角瓶中,加2mol/lKCl溶液50ml,用橡皮塞塞紧,振荡30min,立即过滤于50ml三角瓶中(如土壤NH4+-N含量低,可将土液比改为1:25)。吸取滤液25ml放入半微量氮蒸馏器中,把盛有5ml2%硼酸指示剂溶液的三角瓶放在冷凝管下,然后再加12%MgO悬浊液10ml于蒸馏器中蒸馏。以下步骤同全氮测定,同时做空白试验。

2.2硝态氮的测定

2.2.1原理。土壤中硝态氮是植物能直接吸收利用的速效性氮素,土壤中硝态氮测定方法有多种,其标准测定方法为酚二磺酸法。此法的灵敏度和准确率均较高。根据酚二磺酸与HNO3作用生成硝基酚二磺酸,此反应物在酸性介质中为无色,在碱性条件下为稳定的黄色盐溶液。但土壤中如含CL-在15mg/kg以上时,需加AgNO3处理,待测液中NO3--N的测定范围为0.10~2mg/kg。2.2.2操作步骤。称取50g新鲜土样放在500ml三角瓶中,加0.50gCaSO4•2H2O和250ml水,塞后振荡10min。放置几分钟后,将上清液用干滤纸过滤。吸取清液25~50ml于蒸发皿中,加约0.05gCaCO3,在水浴上蒸干、(如有色,可用水湿润,加10%H2O2消除),蒸干后冷却,并迅速加入2ml酚二磺酸试剂,将皿旋转,使试剂接触所有蒸干物,静置10min,加水20ml,用玻璃棒搅拌,使蒸干物完全溶解。冷却后,渐渐加入1:1NH4OH,并不断搅拌,溶液呈微碱性(黄色),再多加2ml,然后将溶解液定量地移入100ml容量瓶中,加水定容,在分光光度计上用光径1mm比色槽进行比色,波长为420nm,以空白溶液调节仪器零点。

2.2.3工作曲线的绘制。分别取10mg/kgNO3--N标准液:0、1、2、5、10、15、20ml于蒸发皿中,在水浴上蒸干,与待测液相同操作,进行显色和比色,绘制工作曲线。

三、水解氮的测定

3.1原理

在酸、碱条件下,把较简单的有机态氮水解成铵,长期以来采用丘林的酸水解法,但此法对有机质缺乏的土壤及石灰性土壤,测定结果不理想,而且手续繁琐。碱解扩散操作简便,还原、扩散和吸收同时进行,适于大批样品的分析,且与作物需氮情况有一定相关性,所以目前推荐试用此法。

3.2操作步骤

称取风干土(1mm)2g,置于扩散皿外室,轻轻旋转扩散皿,使土壤均匀铺平。取2mlH3BO3指示剂放入扩散皿内室,然后在扩散皿外室边缘露出一条狭缝,迅速加入10ml1mol/lNaOH溶液(如包括NO3--N,则测定时需加FeSO4•7H2O,并以Ag2SO4为催化剂,使NO3--N还原为NO4--N),立即加盖,用橡皮筋固定毛玻璃,随后放入40±1℃恒温箱中,24h后取出,小心打开玻璃盖,用0.005mol/l1/2H2SO4滴定吸收液。与此同时进行空白试验。

四、酰胺态氮的测定

凡含有酰胺基(-CONH2)或在分解过程中产生酰胺基的氮肥都可用此法(如尿素)测定。测定原理为:在硫酸铜存在下,在浓硫酸中加热使试样中酰胺态氮转化为氨态氮,同时逸出CO2,最后加碱蒸馏测定氮的含量,尿素加酸水解的反应式如下:

CO(NH2)2+2H2SO4+H2O=2NH4HSO4+CO2↑

如上所述,无机态氮在土壤氮素中所占比例很小。硝态氮含量在高肥力土壤中约为10~20mg/kg,低肥力土壤仅为5~10mg/kg;铵态氮主要以交换形式存在,一般也仅10~15mg/kg。而且无机态氮受土壤和气候等环境因子的制约变化很大,以其作为土壤氮素丰缺指标是不够确切的。土壤有机态氮相比较稳定,也是不断矿化供给作物利用的氮素主要来源,其含量基本上接近全氮,故常常采用全氮含量作为土壤氮素丰缺指标,根据土壤全氮含量及其与作物生长和产量关系的大量资料,土壤全氮量一般分<0.05%、0.05%~0.09%、0.10%~0.19%、0.20%~0.29%、及>0.30%五个等级。全氮<0.05%属严重缺氮,作物生长细弱,叶片呈浅绿色,须及时增施氮肥。>0.20%属于氮素丰富,其作物生长粗壮,叶色深绿。为了了解土壤氮素含量并使土壤保持肥力,定期测定土壤氮素含量是十分必要的。

参考文献

[1]库尔班•吾斯曼,吾麦尔江•艾买提.盐碱地土壤全氮含量的测定[J].喀什师范学院学报,2004,25(6):41~42.

[2]李宇庆,陈玲,赵建夫.土壤全氮测定方法的比较[J].广州环境科学,2006,21(3):28~29.

[3]张秀英,王琳,张有娟.等无机铵盐中氮含量测定方法的改进[J].化学研究与应用,2001,13(6):699~700.

[4]陈明昌,张强,杨晋玲.土壤硝态氮含量测定方法的选择和验证[J].山西农业科学,1995,23(1):31~36.

[5]赵力英.肥料中氨态氮、硝态氮、尿素态氮含量的测定与比较[J].内蒙古石油化工,26:78~80.

氮含量范文篇3

1.1氮肥氮素是影响小麦子粒品质和产量最为活跃的因素,在一定范围内,施氮量和施氮时期影响到蛋白质含量、组分等指标。蛋白质含量一般随施氮量的增加而升高,但超过一定的施氮量还可能使蛋白质含量下降。施氮量应当根据具体的土壤肥力、品种特性及其他栽培措施而定。氮肥对小麦子粒品质的影响还与施氮时期密切相关,适当晚追施氮肥对提高子粒蛋白质含量更有效,这是由于适当的后期施氮,小麦植株仍有较强的吸收能力,而此吸收的氮能更直接地输送到子粒中去合成蛋白质。

1.2磷肥一般来说在土壤含磷不足或大量施用氮肥的情况下,施用磷肥可以使小麦显著增产,并且可以改善品质。对于子粒蛋白质含量较高的小麦品种而言,应在充足氮肥的基础上,配合施用适量的磷肥;而对子粒蛋白质含量较低的品种而言,应在适量氮肥的基础上,配合施用充足的磷肥。

1.3钾肥钾能促进蛋白质的合成。施钾明显增加小麦产量并改善小麦品质,像小麦粗蛋白和湿面筋含量等均有不同程度的提高,尤其是对韧性的延长效果更为明显,因此对面包强筋小麦品质的改善具有重要意义。

1.4有机肥一般情况下,增施有机肥可以提高产量并增加子粒蛋白质、干面筋含量。在基础肥力较差时,增施有机肥效果更好,在一定范围内,随施肥量的增加,子粒蛋白质含量有显著提高。但其作用不及施氮量和施氮时期显著。

1.5配合施肥氮钾、氮磷和氮磷钾配合施用对小麦品质有明显的促进作用,且三元配合施用效果优于二元配施,二元配施高于单独施用。氮磷钾最佳用量和配比是氮肥与磷钾肥配合施用技术的核心问题,因为对于不同品种与不同土壤和气候条件,小麦吸收氮磷钾的比例有所不同。因此,氮磷钾的最佳用量和配比还应根据土壤肥力水平而定。

2土壤含水量对小麦品质的影响

小麦生育期间的土壤水分状况受自然降水和灌溉的影响。在干旱少雨的条件下,降雨可增加小麦蛋白质含量,降雨量及其分布和湿度对蛋白质的影响更大些。小麦子粒蛋白质含量一般与降水量或土壤水分呈负相关,一般认为追肥浇水越向后推迟越利于小麦品质的提高,特别是孕穗期处理对小麦品质更有利。但施肥浇水太晚,又不利于产量的提高。

3播期和播量对小麦品质影响

播期对品质的影响随机性很强。早播、中播产量比晚播产量高,特别是早晚播相比产量相差200千克/亩以上,播期对产量的影响远远大于播期对品质的影响。播量对小麦品质的影响,每亩播种量在7.5千克以下时,随着播量增加,产量逐渐提高,而蛋白质和氨基酸含量却与之相反。播种密度会造成小麦群体结构不同而带来温光等生态条件的差异,从而影响小麦群体质量进而影响品质。播量过大即密度过高、过低均不利于高产的获得,也影响小麦营养品质和商品品质。因此,为实现高产保优栽培的要求,要合理密植。

4栽培技术措施要点

4.1优化投肥结构①增施有机肥:小麦基肥以腐熟的有机肥为主,一般亩施有机肥4000千克左右。增施有机肥料,可以培肥地力,改善土壤结构。②在无机肥氮磷钾三要素中,氮磷钾的总量供应、协调配合与时段分配,是调控产量与品质矛盾的重要手段,一般高产田要“控氮、稳磷、增钾、补中微”,氮磷钾配比为1∶0.4~0.5∶0.5~0.7,并根据土壤养分状况,补充硅、钙、锌、硼、锰等中微量元素;中产田要“稳氮磷、增钾、补微”,氮磷钾配为1∶0.5∶0.3~0.4;低产田要“增氮、增磷”,氮磷配施比例为1∶1。在以高产优质为目标的小麦生产中,综合施肥是达到目的的唯一途径,要摒弃重氮、轻磷、忽视钾的传统施肥观念,尤其在大面积旱薄地的自然条件下,重视磷肥及配方施肥是普及小麦优质化生产的重要途径。③实施“氮肥后移”技术,在拔节期、孕穗期追氮利于产量和品质的双重提高。

4.2播期适宜适当早播,有利于产量和品质的形成,在一般情况下,日平均气温稳定通过18~14℃时,为小麦的最佳播种期。在适宜播期内,旱薄地、黏土涝洼地及冬性品种可适当早播,地力高、砂土地和偏春性品种,可适当晚播;同一品种可先播低产田,再播中产田,最后播高产田。

4.3合理密植小麦的适宜播种量因品种、播期、地力水平等条件而定。各类麦田的适宜基本苗为:分蘖力强、成穗率高的品种,早播麦田、高产麦田,应适当减少播量;分蘖力弱、成穗率低的品种,晚播麦田、低产麦田,应适当增加播量。在适期播种情况下,各类麦田的适宜基本苗为:精播高产麦田、成穗率高的品种每亩8万~12万株,成穗率低的品种适当增加播量;半精播中产田每亩13万~15万株;旱作麦田每亩13万~16万株;晚茬麦田每亩20万~30万株;独秆麦田每亩40万~50万株。

氮含量范文篇4

1.1主要研究开发方向。六甲基二硅氮烷的主要生产工艺为:三甲基氯硅烷在六甲基二硅氧烷(作为稀释剂)存在下通氨进行反应,反应结束后加入氢氧化钠溶液进行中和,反应体系油水分离,废碱水排出,油相经精馏得产品硅氮烷和副产品硅氧烷、聚硅氧烷,碱洗过程会有部分产品水解生成硅氧烷。现取消原有生产工艺中的反应液碱洗工序,利用氯化铵饱和溶液将反应液中氯化铵分离出来,氯化铵经重结晶生产氯化铵产品,同时氯化铵母液全循环,达到大量削减废水排放的目的。1.2技术实现的主要风险和应对措施。新工艺改用氯化铵饱和溶液洗涤分离反应液中氯化铵,可能造成产品水解率上升,影响产品收率,需通过相关试验作进一步研究。主要针对以下两个方面进行研究:(1)氯化铵饱和溶液对产品水解率影响。(2)新工艺油水两相分离效果情况。

2相关基础试验情况

2.1试验一。方案:取装置生产中反应液100ml,分别加入氯化铵饱和溶液、15%氢氧化钠溶液、含10%氨氯化铵溶液、纯水100ml,温度15℃,混合和搅拌1min,分析油相中硅氮烷、硅氧烷含量。从试验结果看,氯化铵饱和溶液、15%氢氧化钠溶液以及纯水在同等条件下对硅氮烷的水解率基本相同。2.2试验二。方案:取装置生产中反应液300ml,加入氯化铵饱和溶液300ml,温度13℃,混合后分别搅拌20min、60min,分析油相中硅氮烷、硅氧烷含量。从试验结果看,在同等条件下氯化铵饱和溶液和反应液接触时间越长对硅二氧烷的水解率影响越大。2.3试验。三方案:成品硅氮烷300ml,分别加入氯化铵饱和溶液、含10%氨氯化铵溶液300ml,温度13℃,混合和搅拌20min,分析油相中硅氮烷、硅氧烷含量。试验结果分析:从试验结果氯化铵饱和溶液、含10%氨氯化铵溶液在同等条件下对硅氮烷的水解率基本相同。2.4试验四。方案:取装置生产中反应液100ml,分别加入氯化铵饱和溶液500ml,温度15℃,混合后分别搅拌20min、60min,分析油相中硅氮烷、硅氧烷含量从试验结果看,在同等条件下氯化铵饱和溶液和反应液接触时间越长对硅氧烷的水解率影响越大。结合试验三可以看出,油水比越大,硅氮烷水解率越高。2.5试验五方案:取成品硅氮烷300ml,加入含10%氨氯化铵饱和溶液300ml,温度15℃,混合后分别搅拌2min、20min、60min,分析油相中硅氮烷、硅氧烷含量试验结果分析:从试验结果看在同等条件下氯化铵饱和溶液和反应液接触时间越长对硅氮烷的水解率影响越大,生产过程中应尽量控制油水接触时间。同时,静止分层后对硅氮烷的水解率影响甚微。水解的主要产物硅醇在加热条件下会重新生成硅氮烷或硅氧烷。

3试验总结

从上述实验数据可以分析得出:(1)温度一定时,水、氯化铵饱和溶液、氢氧化钠溶液等介质对硅氮烷水解率影响甚小,几乎没有区别。(2)油水比对硅氮烷水解率影响较大,硅氮烷水解率与油水比呈正比例关系(水相比例越高,水解率越大)。(3)水相停留时间对硅氮烷水解率影响较大,混合时间越长,水解率越高。油水两相混合分离后对硅氮烷水解率影响不大。(4)油水两相混合后分离所需停留时间约5min,油相含氯化铵在4ppm左右,对后续产品质量没有什么影响。(5)油水两相混合分离后氯化铵饱和溶液中有机物含量小于200ppm,后续结晶干燥工序的安全生产是可控的。由此表明,新工艺改用氯化铵饱和溶液洗涤分离反应液中氯化铵晶体,是完全可行的,新工艺不仅可副产氯化铵,降低生产成本,同时可大量削减废水排放,符合环保要求,值得推广。

参考文献:

[1]杜作栋.有机硅化学[M].北京:高等教育出版社,1990.

[2]冯圣玉,张洁,季美江,等.有机硅高分子及其应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

氮含量范文篇5

关键词:低氮燃烧技术;节能减排;锅炉

能源消费一直是世界共同关注的问题,随着人类社会的飞速发展,能源消费需求不断扩大,节省能源消费是一大命题。因此,氮能源的减排及其充分利用就越发重要。低氮燃煤技术具有低投资、高效益的优点。氮能源在我国工业锅炉的应用中相当普及,但同时氮能源在锅炉中燃烧过程时会加速扩大NOx的排放量及速度,如果不能节能减排,将不能充分发挥它的价值,且会严重浪费氮能源,甚而影响环境健康,所以严格控制NOx的排放量首当其冲。锅炉中低氮燃烧技术实质上就是改善燃烧条件,使其充分燃烧,产生更多能量同时减少NOx生成。目前我国工业锅炉常用的低氮燃烧技术主要有燃料分级技术、空气分级技术、烟气再循环技术等。

1氮能源在锅炉中生成氮氧化物的机制

氮能源燃料在锅炉燃烧过程中产生的NOx主要包括N2O、NO2、NO,N2O占总含量约1%,NO2占总含量约2%~10%,含量最多的是NO,占总含量90%以上,各种NOx含量比例的差异和燃烧条件关系密切。锅炉生产中NOx的生成机理主要有三种类型:燃烧型、热力型、快速型。

1.1燃烧型

燃烧型NOx是氮能源燃料在锅炉中的完全燃烧及不完全燃烧产生的。我们知道,氮能源燃料中氮化合物的热分解温度是600℃~800℃,在该温度条件下生成燃烧性NOx。首先是含氮化合物高温分解成中间环节产物,主要包括N、氰化氢、氰化物等,然后中间产物进一步氧化形成了NOx。煤粉锅炉含氮能源的燃烧过程相继发生挥发份燃烧、焦炭燃烧2个阶段,所以,燃料型NOx的生成与挥发份燃烧、焦炭燃烧有密切关系。

1.2热力型

热力型NOx的产生的必备条件是高温,它是指氮能源燃烧过程中空气中的N在高温下氧化产生,在锅炉中经过燃烧生成NOx的一系列连锁效应[1]。温度是影响空气中O、N化转为NOx的必需因素。随着温度的改变,产生的NOx含量及含有比例也会发生改变,温度越高,产生的各种NOx的速度越快、产量就越高。反应温度的升高,反应速度以指数规律而增加。

1.3快速型

快速型NOx是指当氮能源燃料局部浓度过高时,在氮能源燃料燃烧区附近会快速生成Ox。碳氢化合物经过高温条件下分解会产生碳氢自由基,碳氢自由基与空气中的氮气反应生成N2和氰化氢,N2和氰化氢再与空气中的O2以极为快速的方式生成NOx,NOx生成量与炉膛压力为正相关,温度变化不明显。锅炉NOx的生成含量及其比例需要考虑以下因素:(1)氮燃料本身的物理及化学特点。(2)锅炉工作时的高温燃烧温度范围。(3)燃烧区内烟气中N2、O2、燃料煤的含氮量,氮能源燃料与空气中氮及氧气之间的混合比例。(4)氮能源燃料在火焰区和炉膛高温内的停留反应时间。

2锅炉低氮燃烧技术的应用

锅炉低氮燃烧技术主要是在锅炉工作时改变燃烧条件,最大程度地减少NOx的生成,或通过最大程度地消耗已产生的NOx使之降低到最少,或两种手段都兼备。常见的氮能源低氮燃烧技术包括低过量空气技术、空气分级技术、燃料分级技术、烟气再循环技术等。

2.1低过量空气技术

NOx的产生随着炉内的空气量增加而增加,所以当锅炉内空气含量过低时,可减少NOx的产生,同时可以降低锅炉内热造成的损耗。低过量空气技术有可能引起CO、炭黑污染物和碳氢化合物等代谢产物的堆积、降低燃烧效率。所以在工业锅炉生产工作中,当确认空气过剩时,要注意同时满足锅炉热效率、燃烧效率及降低NOx等条件,从而在减少NOx产生的同时尽量避免降低热效率。

2.2燃烧分级技术

燃料分级技术是指氮能源燃料进行燃烧时燃烧区气体状态均处于接近自然空气的特性下。所需空气先后2阶段通入,即两段燃烧[2]。第一段空气约占空气量的5%~10%左右,燃料明显多于氧气,此时呈较低的燃烧区域,从而使生成的NOx减少。第2阶段是将剩余的空气送入温度比较低的区域,使第一段燃烧产生的不完全燃烧产物完全燃烧。两阶段通气后,尽管氧气多于燃料,但因为烟气温度的降低而减少了NOx的快速生成。同时在再燃区设置燃尽风喷口可确保不完全燃烧产物能够完全燃烧。

2.3空气分级技术

空气分级技术是通过降低燃料点火区的O2浓度,使点火区产生的挥发分更充分地和NOx进行还原反应,加速NOx的代谢,减少NOx的排放,同时在主燃区充分的供O2量则可以使氮能源燃料得到充分燃烧。空气分级燃烧技术有水平方向和垂直方向燃烧技术2种。水平方向空气分级技术一般是指在与烟气垂直的炉膛断面上通过将一次风、二次风不等切圆,部分二次风射流偏向炉墙进而引起空气分级燃烧。垂直方向空气分级技术是将燃料所需的空气分成主二次风和燃尽风两部分送入炉膛使燃料最终尽可能多地完成完全燃烧,减少NOx的排放的同时,提升热效率。2.4烟气再循环利用技术对烟气进行再循环利用是减少NOx生成的有效途径。机理是将部分已经冷却的烟气循环利用,重复多次送入到燃烧区,通过多次循环往复一方面可以降低O2浓度,提高主燃区的工作温度,减少NO生成,另一方面可以达到提高高热效率的效果,烟气循环率一般在5%~20%的之内最佳,这种状态减少NOx生成的效果最好。

3低氮技术存在的问题

氮能源低氮燃烧技术是目前实践中节能减排的重要手段之一。但是也存在着一定不足之处:(1)随着2阶段燃烧方法中空气量的增大,不完全燃烧的损耗增加。(2)氧气量过低、燃烧区温度过低时,如果不同时提高燃料细度,其他飞灰可燃物的产生会大范围增大。在燃烧器区域的水冷壁管的金属在缺氧状态下燃烧会加速腐蚀损坏。(3)在降低燃烧温度与延迟燃烧时间的同时,也降低了着火的稳定性及锅炉的低负荷燃烧稳定性,安全生产系数降低。

4结语

随着工业发展,国家越来越重视尽可能减少NOx的排放,企业在加大生产的同时要兼顾如何有效降低锅炉烟气中的NOx含量,避免污染环境,提高锅炉的热效能。低氮燃烧技术能够有效减少NOx的生成及其排放,但仍然存在不足之处,因此如何完善并解决其相关技术及其可能产生的不良问题是我们目前需要解决的问题。

作者:郑于贤 单位:福建省锅炉压力容器检验研究院莆田分院

参考文献:

氮含量范文篇6

20世纪70年代国外就有利用’SN识别污染来源的报道,同时结合其他的同位素来研究稍酸盐的循环、迁移、混合等过程。MeLay和or吧enl71研究指出,较严重的地下水硝酸盐污染主要与化肥施用量较高的蔬菜种植有关,蔬菜种植区的地下水硝酸盐含量明显高于粮食作物种植区或城市区域。国外在对土壤稍态氮淋失已进行了较长时间的研究,在土壤硝化作用、硝态氮淋失条件、硝态氮移动力学与数学模型以及硝态氮淋失的防治和对策等方面都进行了系统的研究l8]。土壤稍态氮迁移转化规律越来越受到国内外学者的)泛关注19川。不同种植条件下土壤稍态氮的渗漏特征呈现不同变化趋势,主要受降雨灌溉和施肥量的影响。研究表明,土壤硝态氮淋失量与降雨量密切相关,随着雨量增多和雨强增大,氮素的淋失量和迁移强度也相应增加。这部分硝态氮是很难被作物吸收利用的,最终只能引起农田氮素的大量淋失,对土壤及地下水环境造成一定程度的污染。对于不同的施肥种类,通常土壤中不同形态氮的淋溶损失强度由大到小依次为:硝态氮、亚硝态氮、按态氮、有机氮。渗漏水中氮的浓度与土壤中氮素的淋失量随施肥量的增加而增加[’51。农业集约化种植程度高,施肥频率高,施肥量大,这些因素都加重了农田氮素的损失,也对地下水的污染造成了很大的威胁。为了评估农业集约化种植氮素流失途径及其行为特征,特别是评估硝态氮淋溶损失对地下水污染的影响程度和范围,为防治水污染、制定流域最佳管理措施提供科学依据,本文通过田间定位监测分析,阐明了硝态氮在土壤中的迁移转化规律,分析了土壤硝态氮变化趋势,建立了土壤硝态氮浓度和地下水稍态氮浓度响应关系,为农业集约化种植区防治农业非点源污染和优化田间管理措施提供了科学依据。

1材料与方法

1.1研究区的选择

本研究选取江阴市典型农业集约化种植区为研究对象。江阴市2000年后农业生产中年化肥使用总量达56000多t,农药使用总量达1000多t,每亩耕地平均年投入量分别比上世纪50年代增加8倍和20倍。近年来由于人类活动的干扰,如大量无公害蔬菜基地、花卉基地和水果基地的建设,农业耕作方式的改变,化肥使用量的增加等使得地下水硝酸盐的污染问题日益凸显,地下水硝酸盐污染不仅直接导致部分农田土壤环境质量下降,而且土壤质量的恶化又直接影响到农产品质量,最终影响人们的健康和生活质量。本文选取了3种不同农业种植条件下的农田为研究对象,分别为磺土镇葡萄种植园、西石桥镇东支蔬菜基地、西石桥镇常规种植区。在研究区域3种不同种植方式采样点,分布着3种不同的水稻土。综合考虑土壤质地和种植作物,划分5个土壤剖面,布置3个地下水观测井,分别位于葡萄种植园、东支蔬菜基地、常规种植区的实验农田内。3种土样的分层按照平均分层法分为:0一20、20一40、40一60、60一80、80一100cm总共为5层。葡萄种植园和蔬菜基地采用集约化统一管理,常规种植区按当地农事习惯施肥和灌溉。

1.2土壤基本性质测定

土壤体积质量(容重)用环刀法测定;土壤质地用吸管法测定;土壤基本性质测定和室内实验在中国科学院南京地理与湖泊研究所进行测定。表!列出了土壤基本性质的测定结果。

1.3土壤硝态氮运移监测方案

在监测期内,每隔15天在上述每个典型种植区内沿“S”形路线随机选取5点,用土钻按0一20、20一40、40一60、60一80、80一100。m间隔,分5个层次采集O一100cm剖面的土壤样品。采集时在每块样地应多采些混合土样,剔除土样中含的根茬等杂物,将每个种植区的同一层次各样点土样混合均匀后装入密封袋中标记,随即放入冰盒密封保存。由于每个地区种植的作物不同,其中葡萄种植园的采样点选在行内两葡萄植株间,蔬菜基地、常规种植区采样点则选在作物种植的行间。土壤溶液渗滤管是用直径为3cm的塑料离心管制作。在管壁上等距离(1cm)打直径约2mm的小孔,外部用300目的尼龙布缠裹3层后扎紧,阻止土壤颗粒进入,离心管上部有橡皮塞封口,将硬质塑料细管(直径约3mm)一端穿过橡皮塞插入离心管底部,别一端露出地表供其抽取滤液。在3种农业种植方式农田利用安装PVC地下水管取样井的办法设置地下水收集点,进行浅层地下水位和水质的动态监测,在作物生长期间以一定的时间间隔(每周)采集水样。土壤硝态氮采用酚二磺酸比色法测定。将采集后预留的土样风干后过1mm筛,称取59土壤样品,然后加入1mol/LKCI溶液浸提,震荡6Omin,过滤后上清液放入一4℃冰箱中保存,采用连续流动注射分析仪测定浸提液中稍态氮含量。

2结果与讨论

2.1土壤剖面硝态氮动态变化与降雨灌溉的响应关系

大多数作物的根系不发达,属于浅根作物,对水肥的依赖程度比较高,因此经常性的灌溉对保证作物的生长起着十分重要的作用,分次追肥和频繁灌水是传统作物种植中的普遍现象。集约化种植模式,以灌溉施肥统一化,操作规范化,农田劳作机械化等为特点,表现出区别于常规种植模式的一面,这种区别反应在硝态氮渗漏过程中,对地下水环境的治理起着十分重要的作用。集约化种植和常规种植在灌溉体系上存在差异,比较集约化葡萄种植园和农家常规种植菜园近5年灌溉情况如图l所示,集约化种植区灌溉量相对稳定,主要集中在30一40mm之间,在图中表现为灌溉累积频率呈现正态分布。常规种植区灌溉相对随意,灌溉量在15一20mm,45一50mm之间,由于灌溉量的随意性导致灌溉累积频率呈现出离散型分布的特点。有着显著的关系:浓度上,降雨或灌溉后,硝态氮随水分运移到土壤下层,造成硝态氮渗漏浓度增大。灌溉量越大,硝态氮淋失浓度越高,灌溉对硝态氮淋失起重要的作用,这也与Waddelll川的研究基本一致;时间上,硝态氮浓度增大时间滞后于降雨或灌溉时间。由此可见,降雨和灌溉是影响硝态氮渗漏的主要因素。比较两种种植体系不同时期硝态氮渗漏浓度变化(图2),集约化葡萄种植园灌溉次数明显少于常规种植区,灌溉量也比较均匀有序,硝态氮渗漏浓度比较均匀,在6月底产生比较大的突跃,这主要是由于葡萄花期已过,进入坐果期,施入大量硫酸钱作为追肥,同时2008年6月底江南地区普降大雨,进一步推动了硝态氮向土壤深处的淋失。相比而言,常规种植区的灌溉量比较随意,硝态氮的渗漏浓度也体现了无序的变化,其数值远远小于集约化种植区硝态氮的渗漏浓度,这主要是由灌溉和施肥联合作用的结果。

2.2土壤中硝态氮垂向迁移特征

3种不同种植情况下土壤剖面硝态氮迁移特征如图3所示:总体上看,集约化葡萄种植园土壤硝态氮含量远远大于常规种植区,对2008年4月10日到9月28日的土壤表层溶液稍态氮的浓度变化监测显示,葡萄种植园平均值为39.69m留kg,蔬菜基地为6.50m眺g,常规种植区为5.28m叭g。这主要是由于集约化种植区土壤的施肥量过大,远远大于植物的吸收量,造成了集约化种植区土壤硝态氮含量过高。分析3种种植方式下土壤硝态氮的变化趋势(图3),在5月中旬和6月底,3个地点的硝态氮浓度都同时出现了突跃。分析原因主要是由于施肥和灌溉两方面因素引起的:①5月中旬葡萄种植园施加大量花前肥,为葡萄树开花提供足够营养;蔬菜基地在油菜收获后,施加了大量的有机肥作为底肥准备种植黄瓜;常规种植区也己经收获油菜,增加土壤肥力准备种植大豆。同时施肥量葡萄种植园>蔬菜基地>常规种植区,在图3中表现为葡萄种植园和蔬菜基地两种种植条件下硝态氮的突跃明显大于常规种植区中硝态氮的突跃。②5月中旬和6月底的大雨给硝态氮的运移提供了动力,“水随盐走,水去盐存”,大量的土壤水分运动始终是土壤氮素淋溶运移的媒介和驱动力。在图3中可以明显看出高峰过后,土壤剖面从上到下各层之间呈现了溶质运移的现象。在3种不同种植情况下,施肥后硝态氮在层与层之间的相互关系呈现了相同的趋势,当作物生长需氮量大于施氮量时,在降雨或者灌溉的影响下,土壤表层到深层硝态氮浓度都呈现递减的趋势,不同种植方式下,底层土壤稍态氮浓度的峰值都会依次滞后于上层土壤硝态氮浓度。当底层土壤的硝态氮浓度在施肥前后都低于表层土壤的硝态氮浓度时,这说明这段时间处于作物的旺盛生长期,作物吸收氮素的量大于施氮量。

2.3不同农业种植条件下土壤中硝态氮含量分析

对江阴3种不同种植区土壤硝态氮浓度进行统计分析如表3所示。在3种种植方式中,对不同时间相同土壤层的硝态氮浓度加权平均,纵向比较土壤各个剖面稍态氮浓度,得到3种不同种植方式下土壤硝态氮浓度随空间变化的平均值和标准差如表4所示。集约化葡萄种植园和蔬菜基地的层平均浓度均大于常规种植区硝态氮浓度,分别为常规种植区土层硝态氮层平均浓度的9倍和1.!倍,这主要是由于葡萄种植园和蔬菜基地的施肥量过大引起的。标准差也呈现这种变化规律,葡萄种植园>蔬菜基地>常规种植区,说明集约化种植区土壤剖面每层硝态氮浓度变化幅度也较大。主要是由于:土壤大部分时候处于非饱和条件下,硝态氮在土壤水中移动,主要驱动力是基质势、溶质势和重力势,集约化种植区施肥量大,硝态氮向下迁移过程中受到溶质势的作用比较强,硝态氮运移速度较快,层与层之间硝态氮浓度变化比较显著,这种现象反映在数据的统计学上,便是每层硝态氮浓度的标准差比较大。

2.4土壤硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系

2.4.1不同种植方式下地下水硝酸盐含量动态变化特征在实验期间,共采集地下水样21次,对3种不同种植方式下田间地下水硝态氮含量进行测定,结果(图4)显示,集约化种植区(葡萄种植园和蔬菜基地)土壤硝态氮含量大于常规种植区,在降雨或者灌溉后,随水分运移,当土壤层累积了较多的硝态氮后,在长期的降雨或者灌溉的作用下,过多的水分会带着稍态氮逐渐向土壤深层迁移。2008年4月至9月对3种不同种植方式下田间地下水硝态氮含量进行测定表明:地下水中硝态氮含量因作物施氮和灌溉水平不同而表现了不同的上升或者下降趋势(图3),集约化葡萄种植园地下水中的硝态氮含量最高值达342m留L,平均值11.2m留L,是常规种植区平均值1.35mg/L的8倍,蔬菜基地硝态氮含量平均值为4.12m留L,也达到了常规种植区的3倍之多。由此可见,集约化种植区的地下水污染程度远远大于常规种植区。

2.4.2土壤中硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系对3种不同种植方式氮肥投入量和地下水硝态氮含量相关性分析发现,随氮肥投入量(x)增加,地下水硝态氮含量(y)明显增加,各个不同种植区相关性方程为:葡萄种植园:y二0.1824x一51.53:=0.83蔬菜基地:夕=0.133lx一72.56;=0.69常规种植区:少二0.126gx一54.69。二0.36由于常规种植区灌溉施肥频繁,受人为干扰比较大,所以地下水的硝态氮含量和施氮量的相关性偏低。每公顷增加Ikg氮肥投入量,硝态氮含量分别增加0.1524、0.1331和0.1269mg/L。根据地下水的硝态氮含量限值,利用构建的土壤中硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系,可知当氮肥施氮量达400k留hmZ时,易造成地下水硝态氮含量超标。而调查表明集约化种植区尤其葡萄种植园氮肥投入量高达700一800k沙mZ,甚至更高,氮肥不能全部被作物所吸收利用,在降雨和灌溉的影响下极易淋洗进入地下水,造成地下水硝态氮含量增加,葡萄种植区硝态氮含量在雨季最高达到34.2m岁L。

氮含量范文篇7

[关键词]分析化学实验;教学模式;案例教学法;问题导向教学法;氮含量测定

分析化学作为化学学科的主要分支,是研究物质的组成、含量、结构及形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学。分析化学的主要任务包括定性分析(鉴定物质化学组成)、定量分析(测定组分相对含量)和结构分析(研究物质分子结构)。其中,对于定量分析而言,树立“量”的概念以及培养强的实验操作能力是准确测定物质各组分含量的前提。分析化学实验课程是与分析化学相辅相成的一门课程,其实验内容与理论课程中的定量分析内容。

1基于案例教学法和问题导向教学法的教学模式

案例教学法是指教师以教学为目的,通过选择兼具共性和典型性的案例作为教学素材,创建案例情景,并基于案例组织学生展开讨论、分析及思考,使学生加深对理论知识的理解,同时开拓学生的思维及提高学生解决实际问题的能力的一种教学方法[5-6]。一一对应,主要包含滴定分析法(酸碱滴定、配位滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定)、重量分析法和分光光度法。分析化学实验课程的开展[1],一方面可以深化学生对理论知识的理解,同时训练学生的实验操作,让学生更好的将理论与实践相结合;另一方面可以培养学生分析及解决问题的能力,全面培养学生的创新思维、创新能力以及科研素养等综合素质。当前分析化学实验的教学模式主要为学生撰写预习实验报告、教师讲授实验原理及实验步骤、教师演示部分实验操作、学生完成实验、学生处理数据及书写实验报告。然而,这种传统的以教师为中心的教学模式存在诸多弊端[2-4],如:(1)学生的兴趣不高,分析化学中滴定实验的操作大多类似,对于学生而言,单纯的重复实验操作比较枯燥;(2)学习效果较差,学生都是按照书本上的实验步骤进行操作,对于实验过程中遇到的问题大多直接略过,缺乏对实验的思考,很难真正将理论与实践相结合,更难以培养其自主探究能力及创新思维。因此,如何改革现有的教学模式,从而激发学生的学习兴趣以及提升学生的学习效果,是分析化学实验教学中教师面临的重要课题。本文以“铵盐中氮含量的测定”为例,尝试将案例教学法(Case-basedTeaching,CBL)和问问题导向教学法是以问题为导向、以实践为基础的一种教学方法,是指教师在教学过程中构建与课程内容相对应的问题情景,学生以小组讨论的方式参与已设计好问题的学习,强化学生对课程知识点掌握的同时,也能进一步提高学生的小组协作能力以及实践能力[7-8]。不同于传统教学方法,案例教学法和问题导向教学法均是“以学生为中心”的教学方法,两种教学方法在激发学生学习兴趣、培养学生自主学习能力以及发现问题、分析问题、解决问题等方面均有独特的优势。对于案例教学法而言,案例的选择是核心问题。教学案例的选择应遵循以下几个原则[5-6],一是科学性原则,教学案例必须是真实事件;二是针对性原则,教学案例要能够与课程中的某个关键性的理论知识点相对应;三是综合性原则,教学案例要具有内容多样性,包含多个知识点,使学生可以多视角学习知识。问题导向教学法的基本环节一般有提出问题、分析问题和解决问题[8],因此问题的设计与解决是问题导向教学法的核心问题。基于以上讨论,针对“铵盐中氮含量的测定”实验,拟选择2008年“三聚氰胺毒奶粉”事件为教学案例。主要原因包括:一是与实际生活题导向教学法(Problem-BasedLearning,PBL)引入分析化学实验授课,通过针对实验内容合理引入生活中的案例以及设计针对性问题,以期提高学生的学习积极性、强化培养学生的自主思考能力以及独立解决问题的能力。关系紧密。蛋白质是生命的物质基础,其既是机体重要组成部分的参与者,同时也是生命活动的主要承担者,对人体而言至关重要。奶粉中的蛋白质起到可以补充人体所需蛋白质及提高人体免疫能力的作用,所以如何测定奶粉中的蛋白质含量具有现实意义,再由此引出氮含量的测定方法,如此能够激发学生的兴趣;二是该案例涉及到的理论知识点较多,如样品前处理、酸碱平衡及酸碱滴定等,案例的讲解能进一步提高学生对理论知识的综合运用能力。与此同时,问题导向教学法中问题的提出则主要分为三个阶段进行,第一个阶段是在实验课前阶段,也即在预习阶段提出以及引导学生提出问题,组织学生对问题进行小组讨论;第二个阶段是在实验讲授阶段,针对实验操作提出相应的问题,深化理论知识的同时进一步规范实践操作;第三个阶段是在实验课后阶段,组织学生对本次实验进行归纳总结,同时引导学生探究新型测定方法,培养其创新思维。

2基于案例教学和问题导向教学的教学方案设计

2.1实验课前案例的引入及问题的导入

2.1.1案例的引入在实验课前,将2008年中国毒奶粉事件的相关视频推送给学生,该事件大致内容为:2008年9月,三鹿生产的婴儿奶粉,被发现导致多位食用婴儿出现肾结石症状,随后在其奶粉中检测到化工原料三聚氰胺,截止2008年12月底,全国累计报告因食用三鹿奶粉和其他个别问题奶粉导致泌尿系统出现异常的患儿共29.6万人。通过此事件激起学生们的学习兴趣,同时引出氮元素含量测定这一主题,并突出准确测定组分含量的重要意义。之后,教师针对案例提出相关问题,引导学生进行自主探究式学习。2.1.2问题的导入在预习阶段,教师根据案例以及实验内容推送相关问题给学生,学生以小组形式进行讨论,同时每个小组根据预习材料需准备2~3个问题,然后在课堂上再对问题进行集体讨论作答。针对教学案例,可推送问题如下:(1)我国奶粉中蛋白质含量的国家标准是多少?(2)蛋白质含量测定的原理及方法是什么?(3)为什么三聚氰胺的添加会导致检测出的蛋白质含量增加?(4)如何避免这种情况的发生?(5)氮元素的测定有几种方法?学生通过查阅资料及小组讨论,就可得知奶粉中蛋白质含量的国标为每100g婴幼儿奶粉中含12~25g蛋白质。且奶粉中的蛋白质测定方法为凯式定氮法,该方法的理论依据是蛋白质中的氮元素含量一般占其总量的16%,因此,只要测定出物质中的氮元素含量,即可推算出物质中的蛋白质总量。凯式定氮法的大致步骤为先用浓硫酸消化样品使有机氮转变为无机铵盐,再用蒸馏法测定铵盐中的氮含量,从而获得蛋白质含量。而三聚氰胺的添加无疑会增加一部分是规范学生的实验操作。比如:(1)配制NaOH溶液的蒸馏水是否需要准确量取?(2)采用取大样的方法测定时需要称量几组铵盐?(3)使用移液管时,放出溶液后管中残留的溶液是否要用洗耳球直接吹出?(4)指示剂是否加的越多越好?为什么?(5)滴定过程中,滴定管中有少量NaOH溶液滴定到锥形瓶壁上,是否会影响滴定结果?需要如何操作?经过在实验过程中与学生讨论以上问题,进一步深化学生对理论知识的理解,同时用理论指导实践,此外,也能够起到规范学生实验操作的作用。

2.2实验课中问题的导入

实验课前问题的提出主要是帮助学生掌握理论知识点,实验课中问题的提出则主要是针对学生的实验操作,对于分析化学而言,熟练的实验操作是获得准确测定数据的前提。

2.3实验课后问题的导入

针对学生实验报告中的数据处理部分,推送相关问题:(1)仪器测量(如分析天平、滴定管)获得的数值和数据处理计算获得的数值在有效数字的保留方面有何不同?(2)相对平均偏差一般保留几位有效数字?通过问题的推送让学生进一步明确分析化学中测量的数值和运算的数值在有效数字上的差异,以及有效数字的概念及其运算规则,可有效避免在后续实验中的混淆。同时,培养学生的创新思维及创新能力也是分析化学实验课的重要目标。因此,在实验结束后,组织学生讨论所使用的酸碱滴定法存在哪些不足之处,且提问“如果待测液为有色溶液或本身较为浑浊,如何去测定其含量?”引导学生搜索资料查找新型酸碱滴定方法,如电位滴定法,相比较于指示剂法,电位滴定法可有效避免待测液自身对测定造成的影响,以及可实现自动化滴定,且准确度和灵敏度较高。以此进一步拓宽学生的视野、培养学生的创新思维以及对科研的兴趣。

3结语

将案例教学法及问题导向教学法引入分析化学实验教学中,通过案例的设计以及问题的提出均可以起到激发学生的学习热情以及引导学生进行自主探究式学习的作用,从而真正实现以学生为中心的课程教学,与此同时,该教学模式对于培养学生的自主学习能力、创新思维以及分析和解决问题的综合能力都有重要意义。总之,基于案例教学法及问题导向教学法的分析化学实验课程的建设值得在分析化学实验课程中进一步研究,继而提高实践课程教学效果。参考文献样品中的氮元素含量,基于凯式定氮法无法判断氮元素的来源,因此导致样品中测定的蛋白质含量增加。欲避免这种情况,只能在样品进行蛋白质含量测定后,再对样品进行三聚氰胺达标检测。最后,氮元素的检测方法有蒸馏法、甲醛法、凯式定氮法等,我们实验中是采用甲醛法来进行铵盐中的氮含量测定。针对本次实验,可推送如下问题:(1)溶解邻苯二甲酸氢钾的蒸馏水是否需要准确量取?(2)为什么不用NaOH溶液直接滴定NH4+?(3)实验中加入甲醛的目的是什么?(4)溶液呈微红色且30s内不褪色即为滴定终点,如果30s后微红色消失是否需要继续滴加NaOH?为什么?(5)如果高锰酸钾滴定过氧化氢时过量的高锰酸钾(紫红色)指示滴定终点的到达,那30s后溶液紫红色褪去是否需继续滴加高锰酸钾?原因是否与问题(4)相同?经过以上问题的探讨,包括浓度标定过程中的定量关系、一元弱酸弱碱准确滴定的条件、指示剂变色的本质原因等,有助于学生真正理解实验原理以及更好的将理论知识与实践相结合,真正了解每一步的实验操作以及每一个实验现象背后的原因。

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[7]张召香,张飞,王卫,等.基于CBL、PBL和微信公众平台的多维教学模式在无机及分析化学实验教学中的应用[J].化学教育,2020,41:35-40.

氮含量范文篇8

提高上部烟叶使用价值的研究项目于1994年进行预备试验,针对当时上部叶片过厚,颜色过深,烟碱含量过高,糖碱比过低的实际问题,预期从栽培技术上采取综合措施,使生产的上部烟叶适合卷烟工业的要求,提高其使用价值。通过3年的试验,进一步了解了上部烟叶的生长发育情况,结合烟株田间生长发育过程营养平衡的研究,与大面积生产调查相结合,初步摸清了上部叶片过大过厚的田间长相,并探索出了一条解决该问题的途径。该课题总体设计从品种、施肥和地膜覆盖、打顶时间、留叶数等方面入手,并设置了叶面肥喷施技术,采取了一系列先进的栽培技术。试验取得了预期的结果。本文仅就不同施肥量及不同氮素形态对上部烟叶使用价值的影响做一分析。

1试验设计与方法

试验设6个处理,在山东省沂水县两种土壤质地上进行,采用双层施肥技术。复合肥料由上海长征化肥厂生产,氮磷钾比例为8∶9∶17。施肥方法为全部氮量的2/3在起垄时条施,1/3氮量在移栽时穴施。

1.下层减氮(总氮量4kg,上下层各2kg)

2.上下层减氮(总氮量4kg,上层1kg,下层3kg)

3.上层硝态氮(总氮量6kg,上层2kg,氮改为硝态氮肥)

4.有机无机配合(总氮量6kg,1/2氮为有机肥)

5.正常氮盖膜(总氮量6kg)

6.正常氮不盖膜(总氮量6kg)

提高上部烟叶品质的施肥技术,关键是氮素营养,烟株在大田生长发育过程前、中、后期氮素的营养平衡。北方烟区大田前期少雨干旱,氮素在烟株生长前期被吸收的量少,利用率低,因此造成烟株生长缓慢。由于烟株对氮素吸收高峰期推迟,造成后期残氮多,使烟株在成熟期持续吸收较多的氮素,造成上部烟叶贪青不落黄,烤后叶片厚而色暗,烟碱含量高,工业上难以利用。从设计指导思想上主要解决促进烟株前期生长加快,控制成熟期过多的残氮,使上部烟叶生长正常,及时落黄。

除了主体设计外,根据当时生产上已开始推广地膜覆盖栽培技术。这一栽培方式的变化,给施肥技术带来一些新的问题。从盖膜栽培的正效应分析,会促进前期氮素养分的转化,提高前期烟株对氮素的吸收量,对解决上部叶片品质有积极的作用。因此,在课题设计中考虑了盖膜方式和盖膜技术这一问题。另外,由于北方烟区土壤施钾后易被固定,土壤干湿交替的频繁出现,烟株对钾元素的吸收利用率低,造成烟叶钾的含量低。因此,设计中考虑了叶面肥的施用作为土壤施肥的补充措施。

2结果与分析

2.1主要农艺性状分析

从表1中看出,团棵期以上层肥为硝态氮肥处理叶片最大,说明前期生长速度快,无论砂壤土或粘壤土结果一致。旺长期仍以上层为硝态氮肥处理叶片最大,次为正常氮盖膜处理和有机肥无机肥配合处理,直到打顶时仍为同样结果。上二棚单叶重以有机无机配合处理最高,砂壤土为13.7g,粘壤土为10.2g。下层减氮处理无论砂壤土或粘壤土,单叶重都是最低,砂壤土为10.0g,粘壤土为7.4g,属正常范围。上下各减氮处理单叶重砂壤土为10.8g,粘壤土为8.7g。顶叶单叶重仍以下层减氮处理最低,砂

从表3中看出,以上层为硝态氮,有机无机配合,正常氮量不盖膜3个处理为最好,质量档次均为中偏上,其香气尚足,其它项目适中。

氮含量范文篇9

1新村港养殖布局合理性分析

新村港地处亚热带,全年各月平均水温为25.8℃~30.0~C,盐度平均值为30.635~34.438,港湾内为沙质底质类型,非常适宜于养殖麒麟菜、珍珠贝及经济鱼类等。新村港内目前有养殖鱼排6500个,麒麟菜养殖167hm2,珍珠贝养殖面积较小,经济鱼类养殖品种有石斑、白鲳、龙虾、美国红友和军曹等15个名贵鱼种。新村港口门朝西,口门最窄处不足100m,湾底距口门约8.5km,上游没有河流流人。据估算,整个港湾的水体全部交换一次约需1个月时间。口门狭窄、口门外有长约1km,宽约100m的沙带存在及整个港湾水域面积较大成为水体交换缓慢的原因。目前,由于养殖鱼排较多,降低了海水流速,水体交换将更加缓慢。由于新村港港湾水域面积大,湾口处与湾底水体交换速度不一,污染物在水体中交换速度差异及交换时间长短不一,造成了一定的积聚,所以整个新村港海水水质呈现出由湾口向湾底逐渐下降的趋势。由口门向里约3km的范围内海水水质能保持在二类海水水质(适宜于海水养殖区),3km向湾底的范围内海水水质经常为四类海水水质[1]。在1996年之前,由于利益驱使,自行圈地养殖大量出现,整个新村港内由口门至湾底均有养殖鱼排。由于养殖鱼排排放的养殖废水及过剩的养殖饵料在水体中分解,给整个港湾带入了大量的营养盐,而在港湾后半部由于水体交换缓慢,造成了营养盐在水体中的不断积累,在两三年间发生3次大的赤潮灾害,损失达几千万元。1996年,在发生了几次赤潮灾害之后,陵水县海洋与渔业局请有关专家进行实地考察,寻找发生赤潮的根源。港湾水体交换不畅,养殖规模超过整个海域的自净能力及养殖布局不科学是根本原因。在总结了经验教训的基础上,陵水县海洋与渔业局对新村港的养殖布局进行了科学的安排,同时在养殖规模上加以控制。新的养殖布局为:自口门向里3km范围内安排经济鱼类养殖鱼排,港湾后半部安排麒麟菜养殖,由于珍珠贝类养殖规模小,就安排在两个养殖区中间区域(图1)。几年的实践证明,此布局较合理。因为在港湾口门出水体交换良好,养殖鱼排的养殖污水及部分过剩饵料分解产生的污染物可及时地随着海水扩散交换出去,而在港湾的后半部,水体交换不畅,造成营养盐累积,该区域的营养盐类含量会较高,易出现水体富营养化现象,而麒麟菜的生长需要丰富的营养盐,麒麟菜的吸收将使水体中的营养物质含量降低,从而使水体达到净化的目的。

2麒麟菜养殖对海水水质的影响分析

2.1监测内容与分析方法

根据调查研究的需要,我们在新村港水域布设5个站位,在口门外海域布设1个参考站位,自2005年3—11月每月进行一次水质监测,具体站位见图2。监测项目有:水温、透明度、盐度、溶解氧、化学耗氧量、pH值、亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、活性磷酸盐、硅酸盐和叶绿素等12项。监测按照《海洋监测规范》执行。

2.2监测结果与分析

2.2.1水温、透明度、盐度和PH值的变化根据调查结果,9月的平均水温最高为3O.0℃,3月的平均水温最低为25.8℃,3—9月为升温期,9—11月为降温期,温度变化范围为25.8℃~3O.0℃,而在空间分布上,5号站和6号站与1号站之间的水温差变化范围为0~C~3.8"C;透明度全年变化范围为3.0~6.6m,在麒麟菜养殖期透明度均比停养期高;盐度年度变化不大,只是在8月和1O月略有偏低,这可能与雨季降雨地表径流带入的淡水有一定关系;pH值全年变化范围为8.O9~8.16。

2.2.2叶绿素a年度变化根据调查结果,在3—11月调查中,各月份叶绿素a平均含量为0.16~1.47,ug/L,最低值出现在6月,最高值出现在8月,这与每年8~1O月麒麟菜停养有关系。每年的8—1O月份,由于水温较高,外海的老虎鱼等几个品种会大量洄游至新村港水域,这些鱼类会将麒麟菜当作饵料吃掉,故这段时间是新村港麒麟菜停养期。在停养期内,由于在港湾后半部水体的营养物质无法及时交换出去,又不能及时地消解,造成营养物质的积累,水体富营养化程度会升高,这样水体中的藻类就会大量繁殖,因此也就造成了叶绿素a含量的升高(图3)。

2.2.3无机磷、无机氮年度变化[。]根据调查结果,在3—11月调查期间,新村港水域各月无机磷和无机氮平均含量没有太大的变化,只是在1O月的时候略有升高。无机磷各月的平均含量为0.002~0.021mg/L,最高值出现在10月,无机氮各月平均含量为0.024~0.158mg/L,最高值也是出现在1O月。但是,如果我们比较各个区域各月的含量变化时,就会发现在新村港水域,各区域各月无机磷和无机氮含量有明显的起落(图4和图5)。由图中可以看出,在麒麟菜养殖区内的5号站,在每年的11月至翌年7月麒麟菜养殖期间,无机磷和无机氮含量均保持在一个很低的水平,而在翌年8—1O月麒麟菜停养期间,无机磷和无机氮出现了暂时性的升高,并于11月开始新一轮的麒麟菜养殖期的时候回落。而在经济鱼类养殖区的2号站,在调查期间,无机磷和无机氮含量比较平均,没有明显的起落现象,只是在9月和10月的时候略有升高。另外,从空间分布来看,在麒麟菜养殖期间,经济鱼类养殖区的2号站的无机磷和无机氮含量均略高于麒麟菜养殖区的5号站,而在麒麟菜停养期,经济鱼类养殖区的2号站的无机磷和无机氮含量反而会略低于麒麟菜养殖区的5号站。经过分析发现,发生这种现象是有根据的。每年11月至翌年7月麒麟菜养殖期间,新村港水域后半部的麒麟菜养殖区,虽然水体交换并不通畅,口f-j处经济鱼类养殖区的养殖废水及生活废水等也在不断地入侵,会造成水体营养物质的不断积累,但是由于麒麟菜的生长需要吸收氮和磷等营养物质,所以水体中的大部分营养物质被麒麟菜吸收,水体中大部分的无机磷和无机氮被消耗掉,水体出现了暂时的贫营养化现象。而经济鱼类养殖区在靠近口门的水域,水体交换较好,部分的养殖废水会被海水随着涨落潮带出去,另外一部分会被带入港湾的后半部,这个区域不太容易有大量的营养物质积累,所以在整个调查期间,这个区域的无机磷和无机氮含量比较平均。因此,麒麟菜养殖可以有效地降低新村港水域海水中的营养物质,从而达到净化改善该海域海水水质的目的。

氮含量范文篇10

关键词耕层土壤;速效钾;变化;河北石家庄

针对石家庄市范围内的不同土壤类型,采集耕层土壤样本化验速效钾含量并与第二次土壤普查结果进行比较。现将研究结果报告如下。

1材料与方法

1.1样本采集

采样时间与采样点分布:土样采集时间为2008年秋季作物收获前后,施肥之前;该次土壤养分普查共采集土样24491个,代表面积35.73万hm2,占全区大田面积的69%,每个土样代表面积约15hm2。采样深度与采样方法:采样深度0~20cm;每15hm2不少于15个采样点,混合后用四分法留取500g装袋作为1个土样。

1.2分析方法及土壤养分分级标准

采用乙酸铵浸提—火焰光度法对样本进行分析,并依据第二次土壤普查养分分级标准进行养分等级评价。

2结果与分析

2.1耕层土壤养分含量现状

此次土壤养分普查与第二次土壤普查结果比较表明,石家庄市土壤养分含量表现为“四升一降”,即土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量分别上升24.7%、29.3%、44.2%、337.6%,土壤速效钾含量为113.16mg/kg,比第二次土壤普查时下降了5.39mg/kg,下降率4.5%,年均递减0.22mg/kg(表1)。有机质、全氮、碱解氮含量分级列六级分级制的Ⅲ级,比第二次土壤普查上升1个等级,有效磷含量列Ⅱ级,比第二次土壤普查上升2个等级,速效钾含量等级未变化,为Ⅲ级。

2.2土壤速效钾在各级分布比例变化

由表2、图2可知,土壤速效钾含量Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ级的比例分别比第二次土壤普查上升6.50、17.51、2.61个百分点,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级比例分别比第二次土壤普查下降4.11、20.71、1.80个百分点,上升比例中以Ⅴ级上升幅度最大,下降比例中以Ⅲ级下降幅度最大。土壤速效钾含量属Ⅲ级的比例为34.71%,比第二次土壤普查降低了20.71个百分点,属Ⅳ级的比例27.96%,比第二次土壤普查时降低了1.80个百分点。2008年、1984年临界值(100mg/kg)以上面积比例分别为50.09%、68.41%,表明2008年该区49.01%土壤速效钾缺乏,缺钾面积比1984年上升18.32%。

2.3各县市区土壤速效钾含量变化情况

该区18个县市区土壤速效钾平均含量与第二次土壤普查结果比较见图1。由图1可知,上升的有高邑、藁城、晋州、栾城、深泽、辛集、元氏、赵县、正定9个县市,上升幅度在4.3~25.3mg/kg,上升率4.1%~27.1%,栾城县上升幅度最大,由118.0mg/kg上升到150.0mg/kg,正定县上升幅度最小,由94.0mg/kg上升到98.3mg/kg,土壤速效钾平均含量下降的有井陉、灵寿、鹿泉、平山、新乐、无极、矿区、赞皇、行唐9个县市区,下降幅度在4.4~71.5mg/kg,下降率3.5%~58.1%,鹿泉市下降幅度最小,由126.0mg/kg下降到121.6mg/kg,平山县下降幅度最大,由123.0mg/kg下降到51.5mg/kg,全市土壤速效钾平均含量最低的是平山县,为51.5mg/kg,最高的是栾城县,为150.0mg/kg。

2.4各县市区耕层土壤速效钾含量分级情况

土壤中的速效钾平均含量属Ⅰ级的有栾城县,为150.0mg/kg,Ⅱ级的有高邑、藁城、晋州、井陉、鹿泉、深泽、辛集、赵县、矿区、赞皇10个县市区,土壤速效钾含量在112.4~143.3mg/kg,其余7个县市区为Ⅳ级,耕层土壤速效钾含量在51.5~98.3mg/kg。

2.5耕层土壤速效钾含量变化原因分析

一是随着生产发展,复种指数提高,高产新品种的推广,种田水平的提高,作物从土壤中带走的钾移出量增加素随收获物的增加而增加,因而造成土壤有效钾含量下降[1-2]。二是化肥施用结构不合理[3-4]。受“富钾”观念影响,该区氮磷钾施用比例长期在1.00∶0.45∶0.10,与氮磷钾施用适宜比例1.0∶0.6∶0.3有很大差距,偏施氮磷肥而忽视钾肥施用是造成耕层土壤速效钾下降的主要原因。三是钾肥投入不足。2009年该区年用化肥总量共计417298万t,其中氮肥269398万t,磷肥120903万t,钾肥26997万t,钾肥用量只占化肥总量的6.5%,与使用适宜比例15%相差8.5个百分点,钾肥投入不足是土壤速效钾含量下降的另一个主要原因。