對植物及其它生物樣品，分析所需的樣品量可酌情減少。與酸消煮的時間，在消煮液呈清亮后再繼續(xù)消煮2h。

先檢查半微量蒸汽蒸餾器是否漏氣，并加水空蒸餾一次洗凈蒸餾器，待消煮液冷卻后，用少量無離子水將消煮液定量地轉移到蒸餾器內，并用水洗滌凱氏瓶4次一5次（總用水量不超過30mL～35 mL)。于150 mL錐形瓶中，加入5mL硼酸一指示劑溶液，放在冷凝管末端，管口直插硼酸液面下。然后向蒸餾室內緩緩加入20mL氫氧化鈉溶液，通入蒸汽進行熱汽蒸餾。待餾出液體積達40 mL時，停止蒸餾。用少量無離子水沖洗冷凝管的末端。

用硫酸標準溶液(試劑5)滴定餾出液，顏色由綠色至洋紅色為終點，記錄所用酸標準溶液的體積(mL)。空白測定所用酸標準溶液的體積，一般不得超過0.4mL。

（4）結果計算

式中: ω(N)——土壤全氮的質量分數(shù)，%；

V——滴定試液時所用去的酸標準溶液的體積,mL;

V₀——滴定空白時所用去的酸標準溶液的體積,mL；

C_H——酸標準溶液的濃度，mol·L^-1;

14——氮原子的摩爾質量g·mol^-1；

10^-3——將mL換算成L的系數(shù);

m——土壤樣品質量，g。

在經滴定至終點，測定過全氮質量分數(shù)的溶液中，加入6滴硫酸溶液進行酸化，置于沸水浴中濃縮至干，待反應氣化。

（5）注意事項

①在分析氮同位素比值時，可用多種方法將不同形態(tài)的氮素轉變成銨和分離銨。方法的選擇一般取決于分析樣品中硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的含量，以及這兩種氮素在分析中的意義。

②用水蒸汽蒸餾的辦法，應定量地將消煮液中的銨分離出來，并收集在硼酸一指示劑溶液中。蒸餾時間不足，銨的分離不完全，將產生同位素分餾現(xiàn)象，影響氮同位素比值的測量。

③經酸滴定過的含銨的棚酸一指示劑溶液放置在室溫中的時間不能超過2d以上，因為放久后樣品中滋生微生物。另外，應將樣品保存在帶塞的瓶子中，以免樣品受大氣中氨的污染。一般將含銨的樣品溶液先行酸化，并濃縮至很小的體積后置于冰箱中保存。

3、銨轉化成氮氣

在真空條件下，用次溴酸鈉處理含銨樣品，將銨氧化成供質譜分析用的氮氣。其反應式如下:

2NH₄⁺+3NaOBrt⇔3NaBr+3H₂O+N₂↑

由于至今沒有適合的辦法吸收和轉移N₂,所以將錢轉化成氮氣的反應必須在與質譜計聯(lián)用的真空氣化裝置中進行。圖48-11是一種和同位素質譜計相連接的真空氣化裝置。該裝置真空性能良好，基本上消除了漏氣的影響，同時也減少了所需的樣品氮量。

在次溴酸鹽的氧化反應中，應注意下列3個問題:首先，所用次溴酸鹽溶液必須過量，確保樣品銨完全被氧化成氮氣，否則將出現(xiàn)同位素的分餾效應。其次，此反應過程中會形成少量氮的氧化物，例如NO和N₂O。另外堿中的碳酸鹽遇酸會生成CO₂，這是雜質氣體將干擾同位素質譜分析，必須設置液氮冷阱使之消除。最后，應防止空氣氮對樣品N₂的污染，確保反應瓶和其他接口處不漏入空氣。

一般建議，供次溴酸鈉氧化的樣品應含有2mg的銨態(tài)氮，其體積不得超過3mL。因此，通常要將含銨的溶液進行濃縮。濃縮時，溶液中應含有一定的酸量，以防止?jié)饪s過程中按遭損失，但加入酸量不宜太多，否則在用次溴酸鈉處理濃縮樣品時會生成澳(Br^- +OBr^- +2H⁺→H₂O+Br₂)。

（1）試劑

①次溴酸鈉-碘化鉀溶液:溶解200g氫氧化鈉于300 mL無離子水中，將溶液置于冰中冷卻。取一半溶液移至500 mL錐形瓶中，將其浸埋在碎冰內，并在30 min時間內加入60mL溴。加溴時應劇烈地攪拌溶液，同時應控制加入的速度，以使溶液的溫度不超過5^oC，當溴加完后，再加入另一半的氫氧化鈉溶液，攪拌混合后塞緊瓶塞，置于冰箱中保存1d。在濾去冷藏過程中形成的大量的溴化鈉沉淀后，用等體積的碘化鉀〔p(K1)=2g·L^-1]稀釋，并將次溴酸鈉一碘化鉀溶液置于帶塞的棕色試劑瓶內放于冰箱中貯存。此溶液1 mL可使5 mg左右的銨態(tài)氮氧化成氮氣;

②液氮，一196^oC。

（2）儀器與設備

與質譜計相連接的¹⁵N真空氣化裝置;帶14^#玻璃標準磨口的梨形反應瓶；杜瓦瓶，烘箱。

（3）分析步驟

吸取約含2mg銨態(tài)氮的樣品溶液置于梨形反應瓶中，放入80^oC烘箱中濃縮至干。將盛有樣品的梨形瓶裝在真空氣化裝置上，打開活塞A，抽反應瓶內的真空。然后緩緩旋轉活塞B，慢慢地加入次溴酸鈉溶液。當?shù)獨馔Ｖ拱l(fā)生時，將反應瓶浸埋在液氮杜瓦瓶中，以凍結水燕氣和次溴酸鈉氧化過程中所產生的雜質氣體。最后由質譜計測定氮氣樣品中¹⁵N的豐度。

（4）注意事項

①真空氣化裝置和梨形反應瓶的真空性能嚴重影響¹⁵N分析的準確度。在次溴酸鈉反應前后，應盡量避免將抽成真空的反應瓶放宜時間過長。如果在反應瓶抽過真空以后，立即進行次溴酸鹽的氧化反應，并盡快地把產生的氮氣送入質譜計中，就可獲得較好的結果。

②在樣品的濃縮過程中，應避免銨的揮發(fā)損失。如果有銨的損失，不但使樣品中的氮量不夠質潛分析，而且在銨的揮發(fā)損失過程中出現(xiàn)的同位家分餾現(xiàn)象使測得的氮同位素比值是虛假的結果。

參考資料：土壤農業(yè)化學分析方法