科研必备:氮 -15 尿素总氮含量如何计算,一文看懂计算方法

导语
氮元素是植物生长发育必需的营养元素,是构成蛋白质的核心成分,直接影响植物的代谢活动和生长发育。在农业研究中,15N同位素示踪技术是测定作物肥料利用率的常用方法,作为农业界的“肥料审计员”,它能够精准追踪肥料氮在作物-土壤系统中的去向。
在氮肥销售与施用中,总含氮量是公认的质量评价指标,既关系到施肥效益,也是确定施肥量和计算肥料利用率的关键参数。
普通氮肥计算总氮含量时采用天然氮原子量(通常取14),而15N标记氮肥中同时存在14N和15N两种同位素,其氮原子的原子量受15N的丰度影响不再是固定值 。若仍沿用普通氮肥的取值,会直接导致总氮含量计算结果出现偏差,进而影响研究结果的准确性。
本文将以尿素-15N为例,在科普同位素基本概念的基础上,介绍我司销售的15N标记化合物总氮含量的计算方法。


1
同位素丰度
丰度,指的是一种元素的同位素混合物中,某特定同位素的原子数占该元素的总原子数百分比,计算式如下:

式中:

2
氮元素原子量
计算某元素同位素的原子量可采用以下通式:

式中:

以氮元素为例,氮元素有两个同位素,分别为14N和15N,通常计算时,14N原子量取14,15N原子量取15,带入可得氮元素的原子量:

天然氮元素中也存在15N,丰度为0.365%,氮元素原子量理论上,依据下式计算:

由此可见,我们通常按照氮原子量14代入含量的计算是看“轻”了氮。

3
尿素-15N分子量
尿素-15N的分子式为CO(15NH2)2,由于氮元素被标记,所以分子量与未标记尿素分子量有差异,计算式如下:

式中:

4
总氮含量
总氮含量,以氮的质量分数ω计,其定义式为:

式中:

根据该定义式可得,理论上尿素-15N的总氮含量为:

以丰度为10%的尿素-15N为例:


常用氮15尿素丰度和总氮含量对照表

从田间地头的肥料追踪,到人体内的蛋白谍战,氮15这位“氮界007”正带着你的准确数据,奔向Nature和Science的封面!
欢迎大家前来咨询相关产品!
联系地址:
上海市云岭东路345号
联系电话:
赵老师(13147905617)(微信同号)

点击
下方链接
了解更多产品信息


素材来源:部分来自网络

夜雨聆风