李 陽(yáng)

（南京市耕地質(zhì)量保護(hù)站，江蘇南京 210036）

復(fù)混肥料中總氮含量測(cè)定方法的改進(jìn)

李 陽(yáng)

（南京市耕地質(zhì)量保護(hù)站，江蘇南京 210036）

對(duì)國(guó)標(biāo)法GB/T 8572-2010復(fù)混肥料中總氮含量的測(cè)定方法進(jìn)行部分改進(jìn)，將稱樣量控制在0.5～1.0 g，并通過(guò)初步判斷復(fù)混肥料中氮素存在形態(tài)和改進(jìn)蒸餾等方法，進(jìn)一步縮短試驗(yàn)時(shí)間，提高試驗(yàn)安全性。試驗(yàn)表明，測(cè)定結(jié)果能滿足國(guó)標(biāo)法要求。

復(fù)混肥料；總氮；測(cè)定法；測(cè)試方法

不同廠家生產(chǎn)的復(fù)混肥料中氮的形態(tài)多樣［1］。由于市場(chǎng)上復(fù)混肥料的生產(chǎn)廠家一般都未標(biāo)明其成分信息，使得在測(cè)定時(shí)難于選擇判斷，目前多參照GB/T 8572-2010的方法進(jìn)行。但若籠統(tǒng)地采取未知試樣的分析方法，對(duì)于大批次的樣品分析，過(guò)程就顯得相對(duì)煩瑣，且用時(shí)較長(zhǎng)，藥劑的使用量也會(huì)大大增加。本試驗(yàn)參考GB/T 8572-2010方法并作部分改進(jìn)，用于快速準(zhǔn)確地測(cè)定復(fù)混肥料中的總氮含量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器與主要化學(xué)試劑

儀器。按GB/T 2441.1-2008［2］中蒸餾裝置圖進(jìn)行組裝。

主要試劑。硫酸、鹽酸、鉻粉、硼酸、氫氧化鈉、甲基紅、亞甲基藍(lán)、溴甲酚綠等，所有化學(xué)試劑均為分析純，購(gòu)買(mǎi)于南京化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試樣制備

按照GB/T 8571-2008［3］標(biāo)準(zhǔn)中的要求制備試樣。然后準(zhǔn)確稱取氯化銨、硫酸銨、未知肥料樣品0.5～1 g（精確到0.000 2 g）于蒸餾瓶中，做3份平行測(cè)定和空白試驗(yàn)。

1.3 試樣處理

按肥料的不同形態(tài)處理試樣。對(duì)于氯化銨、硫酸銨按銨態(tài)氮方法處理試樣，即于蒸餾燒瓶中加入300 m L水，充分搖動(dòng)燒瓶使試樣溶解［4］。對(duì)于未知樣品成分，則按試樣處理改進(jìn)辦法辨別后，采用含硝酸態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮和銨態(tài)氮的方法處理試樣，即于蒸餾燒瓶中加入35 mL水，充分搖動(dòng)使試樣溶解，然后加入1.2 g鉻粉，鹽酸7 mL，靜置5～10 m in。插上梨形玻璃漏斗，置蒸餾燒瓶于通風(fēng)櫥內(nèi)的加熱裝置上，加熱到沸騰并泛起泡沫后保持1 min，冷卻到室溫，小心加入25 mL硫酸，繼續(xù)加熱到硫酸冒白煙15 m in。待蒸餾瓶冷卻到室溫后小心加入400 m L水［4］。

1.4 試樣蒸餾

在蒸餾瓶?jī)?nèi)加入防爆珠后連接在蒸餾裝置上，于接受器中加入20 m L硫酸溶液［c（1/2H2SO4）=1 mol· L-1］、4～5滴甲基紅-亞甲基藍(lán)指示劑，并加適量水以封閉氣體出口。將接受器連接在蒸餾裝置上，通過(guò)滴液漏斗加入適量NaOH。開(kāi)通冷卻水和加熱裝置，至少蒸餾150 m L餾出液后，用pH試紙檢查冷凝管出口的滴液，如無(wú)堿性則結(jié)束蒸餾［4］。

2 結(jié)果與討論

2.1 試樣制備的改進(jìn)

根據(jù)GB/T 8572-2010標(biāo)準(zhǔn)中的要求，應(yīng)從試樣中稱取總氮含量不大于235 mg，硝酸態(tài)氮含量不大于60 mg的試料0.5～2 g（精確到0.000 2 g）于蒸餾瓶中。目前市場(chǎng)上廠家生產(chǎn)的復(fù)混肥料包裝袋一般只標(biāo)明總氮所占比例，若只參照總氮含量不大于235 mg稱樣，遇含硝酸態(tài)氮的肥料時(shí)則行不通。原因是該肥料在消解時(shí)需要進(jìn)行還原，若忽略此操作直接與硫酸加熱，那么硝態(tài)氮被分解成NO2氣體逸出，會(huì)造成氮的損失而影響測(cè)定結(jié)果。

在含硝酸態(tài)氮肥料的還原實(shí)驗(yàn)中加入1.2 g鉻粉或3 g定氮合金，其只能還原出60 mg以內(nèi)的硝酸態(tài)氮，因此，在國(guó)標(biāo)中對(duì)稱樣的要求上加入了“硝酸態(tài)氮含量不大于60 mg”的規(guī)定。若考慮通過(guò)加大鉻粉或定氮合金的使用量以保證還原的徹底性，則在實(shí)際操作中容易導(dǎo)致試樣結(jié)塊，從而造成消化時(shí)間未到而蒸餾瓶中的液體噴出或蒸餾過(guò)程中出現(xiàn)液爆現(xiàn)象。同時(shí)，過(guò)多的使用鉻粉也容易造成環(huán)境污染。

鑒于上述情況，在本研究中建議采取減少稱樣量的辦法，即將稱樣量控制在0.5～1 g，并盡量拉開(kāi)平行樣品的稱樣量，在其他步驟未發(fā)生問(wèn)題的情況下即可通過(guò)結(jié)果允許差來(lái)初步判斷消化是否完全。試驗(yàn)證明該方法可解決含硝酸態(tài)氮復(fù)混肥料還原徹底性的問(wèn)題，保證結(jié)果的準(zhǔn)確率。

2.2 試樣處理的改進(jìn)

在GB/T 8572-2010標(biāo)準(zhǔn)中，將試料按照氮素形態(tài)分為6種，分別為僅含銨態(tài)氮的試樣，含硝酸態(tài)氮和銨態(tài)氮的試樣，含酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮和銨態(tài)氮的試樣，含有機(jī)物、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮和銨態(tài)氮的試樣，含硝酸態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮和銨態(tài)氮的試樣，含有機(jī)物、硝酸態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮和銨態(tài)氮的試樣和未知試樣。

有機(jī)物的判斷。一般含有機(jī)物的復(fù)混肥料呈深黑色，通過(guò)肉眼看顏色可進(jìn)行初步篩選。

硝酸態(tài)氮的判斷。硝酸態(tài)氮與硫酸一起加熱時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生棕黃色或棕紅色氣體。一般可稱取適量樣品，加少許蒸餾水溶解后加入硫酸一起加熱幾分鐘。若只有濃白煙出現(xiàn)，則可判斷其不含硝酸態(tài)氮，若出現(xiàn)棕黃色或棕紅色氣體則表明樣品中含有硝酸態(tài)氮成分。

2.3 試樣蒸餾的改進(jìn)

在GB/T 8572-2010標(biāo)準(zhǔn)中，試樣在堿性介質(zhì)中用定氮合金將硝酸態(tài)氮還原，直接蒸餾出氨或在酸性介質(zhì)中還原硝酸鹽成銨鹽，在混合催化劑存在下，用濃硫酸消化，將有機(jī)態(tài)氮或酰胺態(tài)氮和氰氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為銨鹽，從堿性溶液中蒸餾氮。通常的做法是將氨吸收在過(guò)量硫酸溶液中，在甲基紅-亞甲基藍(lán)混合指示劑下，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定。在本研究中，將氨吸收在過(guò)量硼酸溶液中，在溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑下，用硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。不同蒸餾方法的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 硫酸銨、氯化銨與未知樣品中氮含量蒸餾滴定試驗(yàn)結(jié)果

硫酸銨的相對(duì)分子質(zhì)量為132.14，氯化銨的相對(duì)分子質(zhì)量為53.49，由此可以推斷出硫酸銨中氮含量理論值為21.19%，氯化銨中氮含量理論值為26.17%。從表1中可以看出，2種蒸餾滴定方法測(cè)定結(jié)果差異并不大，且都符合GB/T 8572-2010標(biāo)準(zhǔn)中平行結(jié)果的絕對(duì)差值不大于0.30%的要求。但從試劑消耗量上來(lái)看，硫酸滴定法更加節(jié)省試劑。通過(guò)對(duì)已知理論值樣品的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析，表明其回收率在99%以上，可以滿足實(shí)際測(cè)試要求。

3 小結(jié)

本研究對(duì)復(fù)混肥料中總氮含量的測(cè)定方法進(jìn)行了改進(jìn)，并證實(shí)改進(jìn)后的方法與GB/T 8572-2010中規(guī)定方法的測(cè)定結(jié)果相符，能夠保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，而且相較原方法可明顯縮短試驗(yàn)時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)安全性，同時(shí)有利于減少試劑用量，節(jié)約成本。

［1］ 譚良鋒，李金春，曾旭輝.復(fù)混肥料中總氮含量檢測(cè)操作的要點(diǎn)分析［J］.中國(guó)化工貿(mào)易，2013（6）：312-313.

［2］ GB/T 2441.1-2008尿素的測(cè)定方法第1部分：總氮含量［S］.

［3］ GB/T 8571-2008復(fù)混肥料實(shí)驗(yàn)室樣品制備［S］.

［4］ GB/T 8572-2010復(fù)混肥料中總氮含量的測(cè)定蒸餾后滴定法［S］.

（責(zé)任編輯：高 峻）

S 14-33

A

0528-9017（2014）11-1751-02

文獻(xiàn)著錄格式：李陽(yáng).復(fù)混肥料中總氮含量測(cè)定方法的改進(jìn)［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（11）：1751-1752.

2014-07-01

李 陽(yáng)（1985-），女，助理農(nóng)藝師，主要從事土壤肥料的檢測(cè)分析工作。E-mail：sunlee_ly@sina.com。