有机无机复混肥中有机质检测的因素影响

李春燕，聂少姬，吕立盈，张中冀

(梧州市产品质量检验所，广西 梧州 543002)

有机无机复混肥中有机质检测的因素影响

李春燕，聂少姬，吕立盈，张中冀

(梧州市产品质量检验所，广西 梧州 543002)

根据GB 18877-2009，采用重铬酸钾容量法检测有机-无机复混肥料中的有机质，讨论在检测过程中，样品称样量、氧化剂加入量及水浴加热时间等因素对有机质检测结果的影响。实验表明，水浴加热时间的影响最为明显。

有机质；容量法； 称样量；氧化；水浴加热时间

有机质是有机肥料中最重要的指标项目之一，肥料中有机质经微生物作用，形成腐殖酸能改良土壤结构，使其疏松绵软，透气良好，有利于作物根系的生长生育，也有助于提高土壤保水、保肥能力[1]。有机质的检测直接影响有机无机复混肥料的质量。有机肥料中有机质的检测方法有重量法、容量法、比色法等。其中，重铬酸钾容量法被认为是最好也是应用最广泛的方法之一。它操作简便、快速，重现性好，不受大量碳酸盐的干扰，使用设备简单，适合于成批量的检测工作[2]，在有机-无机复混肥料（GB 18877-2009）、有机肥料（NY 525-2012）中均采用这种方法。方法中尿素、氯离子、亚铁、亚锰离子的干扰可以避免，但检测结果准确性还是会受到影响。根据实践经验，我们讨论了在有机无机复混肥中有机质的检测过程中，相关因素对检测结果的影响。

1 实验

1.1 原理

取一定量的重铬酸钾及硫酸，在加热条件下，使有机-无机复混肥料中的有机碳氧化，剩余的重铬酸钾溶液用硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准滴定溶液滴定，同时作空白试验。根据氧化前后氧化剂消耗量，计算出有机碳含量，将有机碳含量乘以经验常数1.724换算为有机质。

1.2 原料、试剂与仪器

原料:有机无机复混肥（有机质含量为5%，其中氯离子含量为29%）。

试剂:硫酸，硫酸溶液(1+1)，重铬酸钾-硫酸溶液C(1/6 K2Cr2O7)=0.8mol·L-1，重铬酸钾基准溶液: C(1/6 K2Cr2O7)=0.2500mol·L-1，1,10-菲啰啉-硫酸亚铁铵混合指示液，铝片(CP)，硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准滴定溶液:C(Fe2+)=0.25mol·L-1。

仪器:水浴锅，常用实验室仪器。

1.3 分析步骤

称取试样0.1～1.0g（精确至0.0001g），放入250mL三角瓶中，准确加入15.0mL重铬酸钾溶液和15mL硫酸，并于三角瓶口加一弯颈小漏斗，然后放入已沸腾的100℃沸水浴中，保温30min(保持水沸腾)，取下，冷却后，用水冲洗三角瓶，用硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准滴定溶液滴定，被滴定溶液由橙色转为亮绿色，最后变成砖红色为滴定终点。

2 分析结果计算

有机质含量X的质量分数，以%表示，计算公式为:

式中:V0为空白试验时，消耗硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准滴定溶液体积，mL；V为测定试样时，消耗硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准滴定溶液体积，mL；C为硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准滴定溶液浓度，mol·L-1；m为试样质量，g；w为试样中氯离子的含量，%；0.003为1/4碳的摩尔质量，g·mol-1；1.5为氧化校正系数；1/12为与1%氯离子相当的有机碳的质量分数；1.724为有机碳与有机质之间的经验转换系数。

2 影响因素

在有机质检测过程中，影响有机质氧化的是试样量、加入氧化剂量（硫酸、重铬酸钾溶液）、水浴加热时间等因素。下面通过实验来讨论这几个因素对有机质检测的影响。

2.1 样品称样量的影响

标准要求称取0.1～1.0g样品，但如果滴定试样所用硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准溶液的用量不到空白试验所用硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）标准滴定溶液用量的1/3时，则应减少称样量，重新测定[3]。本试验分别称量了0.10g、0.15g、0.20g、0.30g、0.40g做相应的有机质测定，0.40g所用硫酸亚铁标准溶液的量不及空白时所用量的1/3，故0.4g及大于0.4g不做考虑。以上样品称样量的测定结果见表1（本实验所用硫酸亚铁标准溶液C=0.2671mol·L-1，氯离子为29%，空白使用硫酸亚铁溶液为V0=46.30mL）。

表1 不同称样量的有机质检测结果

由表1可知，样品称样量不是越多越好，标准样品的有机质含量为5%，在不同称样量的检测实验中，0.2g的称样量得到的结果最为接近。

2.2 氧化剂的影响

根据实验原理，有机无机肥料中的有机碳完全氧化，对有机质测定结果会起到一定作用。这里用到的氧化剂主要是浓硫酸和重铬酸钾。以表1为基础，称样量为0.2g，分别加入不同量的硫酸与重铬酸钾，检测结果见表2。

由表2可知，当硫酸加入量为20mL时，得出的结果最佳。在加入少于15mL的硫酸（即10mL）及加入30mL硫酸时，检测结果反而是偏低的，说明硫酸对有机无机肥料中有机碳的氧化能力在一定范围内还是有效的，把握不好反而会弄巧成拙。适宜的硫酸加入量为15～20mL。

表2 加入硫酸不同量的有机质检测结果

在本法中，重铬酸钾的氧化能力有限（重铬酸钾中的Cr6+仅被还原成Cr3+），在样品称样量为0.2g时，硫酸加入量为15mL，分别加入重铬酸钾10.0、15.0、20.0、30.0mL（相应地做空白试验），发现有机质测定结果在15～20mL这个区域变化不明显，在加入10mL与30mL处均未达到空白试验用标准溶液的1/3。重铬酸钾的加入量对有机质的检测结果影响不大，所以在这里不列表说明。

2.2 氧化时间的影响

重铬酸钾分解有机碳的效率与反应温度和时间长短密切相关。这里只考虑反应时间长短。根据标准要求，称样量为0.2g，加入15.0mL重铬酸钾和15mL硫酸，放入已沸腾的100℃沸水浴中，分别水浴加热30min、45min、60min、75min、90min、120min，检测结果见表3。

表3 不同水浴时间的有机质检测结果

由表3可知，在称样量、加入重铬酸钾和硫酸量都一样的条件下，水浴加热时间在75～90min得出的检测结果最接近标准值。这说明在100℃沸水浴中，加热时间在30～90min时，肥料中的有机碳被氧化得较完全，加热到120min时，效果虽然也有，但也没有在75～90min中显著，考虑到时间成本，建议75～90min为最佳水浴加热时间。

2.4 其他因素影响

2.4.1 硫酸亚铁的影响

硫酸亚铁由于受空气中氧的影响，浓度易发生变化。为避免这种情况，在配制好硫酸亚铁标准溶液时，使用棕色瓶贮存，并在溶液中加入2片分析纯铝片，以保持溶液浓度的长期稳定。每次临用前，用重铬酸钾基准溶液标定后再使用，以保证检测结果的准确性。

2.4.2 邻啡罗啉指示剂的影响

邻啡罗啉是一种络合显色剂，既能与低价铁络合，又能与高价铁络合，不同价态的铁络合时显现不同的颜色。邻啡罗啉在强酸性条件下变色才明显，与空气长时间接触会失效，因此，它也要储存于棕色试剂瓶保存。

3 结论

根据GB 18877-2009，采用重铬酸钾容量法检测有机无机复混肥料中的有机质，分别对检测过程中样品称样量、氧化剂的加入量、水浴加热时间等因素做了实验研究。实验结果表明，称样量为0.15～0.20g，加入硫酸15～20mL，水浴加热时间75～90min，都能得到比较高的检测结果，而75～90min的水浴加热时间的检测结果最佳。这对有机无机复混肥料的检测应该具有实际帮助作用。

[1] 刘桂琼. 有机-无机复混肥料中有机质含量测定的经验体会[J].凯里学院学报，2011，29(3):59-60.

[2] 马晓君.肥料中有机质的测定及问题[J].甘肃科技，2013，29(24):60-63.

[3] GB 18877-2009，有机-无机复混肥料[S].

Influence Factors of Organic Matter Detection in Organic-inorganic Compound Fertilizer

LI Chun-yan, NIE Shao-ji, LYU Li-ying, ZHANG Zhong-ji
(Wuzhou Product Quality Inspection Institut e, Wuzhou 543002, China)

According to GB 18877-2009, organic matter in organic-inorganic mixed organic fertilizers was detected by potassium dichromate volumetric method. The effect of sample quantity, oxidizer addition and water bath calefaction time on the detection results, were discussed. Experiments showed that the effect of water bath heating time was the most obvious.

organic matter; volumetric method; sample quantity; oxidation; water bath calefactiion time

O 656.34

A

1671-9905(2015)04-0044-03

2015-02-02