关于改进蒸馏后滴定法来测定硝基复合肥中的硝酸态氮的研讨

赖增龙

(茂名市食品药品检验所,广东茂名 525000)

关于改进蒸馏后滴定法来测定硝基复合肥中的硝酸态氮的研讨

赖增龙

(茂名市食品药品检验所,广东茂名 525000)

在硝基复合肥中硝酸态氮的测定过程中,更改还原方式,降低还原反应的剧烈程度,使之更趋于稳定、准确、安全及快捷。实验证明,此法可行。

硝基复合肥 蒸馏后滴定法 硝酸态氮 改进

硝基复合肥是以硝酸铵为氮源，添加磷、钾等复合肥原料，对肥料进行二次加工生产出的高浓度复合肥料。硝基复合肥同时含有氮磷钾等作物生长所需的营养元素，养分均衡，有效成分含量高，可用于各种经济作物、油料作物、旱地作物的基肥和追肥，广泛适用于各种类型的土壤，还可以节省大量的肥料包装、运输、存储及施肥的费用，是一种增产效果显著，具有良好经济效益和社会效益的优质复合肥。

近年来世界各地对硝基复合肥的推广越来越重视，由于硝基复合肥肥效高，性能优良，国处在农业生产上非常重视。在氮肥施用中硝基肥所占的比例，俄罗斯为39.7%，德国为27.5%，巴西为16.1%，美国为12.6%，而我国仅有3.2%，远远落后于国际水平。大力发展硝基复合肥是我国目前极为迫切的任务。

根据中国农业需要和目前肥料分布的格局，硝基肥料的发展前景非常广阔。硝基复合肥产业在中国农业发展中的重要作用，再次引起人们的关注。据不完全统计，近10年来，硝基复合肥成为我国发展极其迅速的化肥新品种。

目前测定复合肥料中的硝酸态氮的方法有两种，一种是蒸馏后滴定法，另一种是氮试剂重量法。这两种方法分别以金属铬粉和氮合金进行还原，而由于国家标准的规定，氮试剂重量法只适用于作为一个参照方法，实验室很少使用此法，基本上实验室所使用的都是蒸馏后滴定法，即以铬粉进行还原的方法，但此法操作复杂，分析时间过长，而且在蒸馏过程中易产生剧烈震动，在安全方面得不到足够保证。本文介绍一种用硫代硫酸钠来进行还原的改进措施来消除原方法的缺点。改进后的蒸馏后滴定法稳定、准确、安全、快捷。

表1

表2

1 实验部分

1.1 实验原理

在酸性介质中还原硝酸盐为铵盐，在触煤存在下，用浓硫酸消解，将硝酸态氮转化成硫酸铵，在碱性溶液中蒸馏生成氮气，并吸收于过量的硫酸标准溶液中，在甲基红指示剂存在下，用氢氧化钠标准溶液进行返滴定，从而得出氮含量。

1.2 主要仪器

1.2.1 消化仪器

800ml长颈烧瓶和梨形空心玻璃塞各一个。

1.2.2 蒸馏仪器

蒸馏装置全套仪器，各部件连接部位有磨砂接口或者用橡皮塞及橡皮管连接；(为保证密封，球形磨砂玻璃接头应用弹簧夹子夹紧)

蒸馏装置的各部分如下：

烧瓶：1000ml；圆底烧瓶；

单球防溅球管和顶端开口、容积为100ml圆筒形滴分液漏斗；

阿里因(Alihn)式冷凝管：带容积约100ml扩大球泡的七球泡形冷凝管，出口带有导管；

接受器：容积500ml锥形管。

1.2.3 滴定管

50ml的碱式滴定管。

1.3 试剂

铬粉，硫酸，盐酸，氢氧化钠，5-磺基水扬酸，硫代硫酸钠，硫酸铜，硫酸钾(以上试剂均为分析纯)；

硫酸标准溶液(0.2098mol/L)；

氢氧化钠标准溶液(0.1046mol/L)；

氢氧化钠(40%)；

甲基红指示液(2g/L)。

1.4 实验步骤

(用俄罗斯ACRON公司生产的阿康牌复合肥作为实验样品，其氮含量为10%，以硝酸态氮的形式存在)。

1.4.1 国标中的蒸馏后滴定法测硝基氮的实验步骤

(1)准确称取0.5g样品于消化烧瓶中，称准至0.0002g；(2)用约35ml水将样品洗至底部，静置10分钟，其间摇动三次；(3)加入1.2g铬粉及7ml盐酸，静置7分钟；(4)置于已通过7-7.5分钟沸腾试验的可控电炉，加热4.5分钟，冷却；(5)缓慢加入25ml浓硫酸，插上梨形空心玻璃塞，细火加热至沸腾，再调至7-7.5沸腾温度，继续加热60分钟，冷却；(6)沿管壁缓慢加入250ml水，定量转移至蒸馏烧瓶，装上蒸馏装置；(7)用移液管将25ml0.2098mol/L的硫酸移入接受器，加三滴甲基红指示剂，在分液漏斗处加入120ml的氢氧化钠(40%)，加热，蒸馏.馏出液不少于150ml，用PH试纸测其后的馏出液，至其不呈现碱性为止.用水清洗冷凝管内壁和底部；(8)用0.1046mol/L的氢氧化钠标准溶液返滴定过量的硫酸标准溶液，记下所读取的氢氧化钠标准溶液体积和所耗的时间，同时做三个平行样。

1.4.2 改进后的蒸馏后滴定法测硝基氮的实验步骤

(1)准确称取0.5g样品于消化烧瓶中，称准至0.0002g；(2)往烧瓶中加入水扬酸1.5g，再加入25ml硫酸，振荡后静置30分钟，静置过程中摇动三次；(3)称取硫代硫酸钠6g，分三次加入烧瓶中，每次振荡三次，再细火加热，直至泡沫消失；(4)加入0.5g硫酸铜，5g硫酸钾，然后置于7-7.5分钟沸腾试验的加热装置上加热至透明后继续加热30分钟，冷却；(5)沿管壁缓慢加入250ml水，定量转移至蒸馏烧瓶，装上蒸馏装置，蒸馏步骤与上法一样，记录返滴定所耗的氢氧化钠标准溶液体积及所用时间，同时做三个平行样。

1.5 计算

硝酸态氮含量(X)以氮(N)的质量百分数表示，由下式计算：

式中：C1——测定时，使用硫酸标准溶液的浓度，mol/L

C2——测定时，使用氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L

V1——测定时，吸取硫酸标准溶液的体积，ml

V2——测定时，使用氢氧化钠标准溶液的体积，ml

m——试样质量，g

2 结果与讨论

2.1 结果

2.1.1 用国标方法的还原方式测出硝基氮的结果如表1所示

2.1.2 改进还原方式后测出的硝基氮的结果如表2所示

2.2 讨论

由上述两种不同处理的还原方式的蒸馏后滴定法测定硝基氮得到的结果可以看出：原方法与改进后的方法测出的结果并无明显的差别，但在耗时、安全、稳定方面，用硫代硫酸钠还原的方式都比用铬粉还原的方式好，而且改进后的还原方式过程简化，略去了不少相对复杂的步骤。实验证明，改进后的方法安全可靠、准确快捷，步骤简化，对硝基复合肥中硝基氮的检测的有效性及准确性起到重要的作用。

[1]GB15063-2009复混肥料.中国标准出版社.

[2]GB/T8572复混肥料中总氮含量测定.蒸馏后滴定法.中国标准出版社.

[3]GB/T3597肥料中硝态氮含量的测定.氮肥试剂重量法.中国标准出版社.

[4]GB/T601-2002化学试剂标准滴定溶液的制备.中国标准出版社.

[5]数理统计在分析化学中的应用.科技出版社.