闫玉乐,张海侠,张 雯,胡云虎,姚 杰
(国家煤化工产品质量监督检验中心(安徽),安徽 淮南 232001)
氮元素是农作物生长必需的一种重要营养元素,其影响作物的枝叶生长、分支情况、作物的抗倒伏能力以及对病虫害的抵抗能力[1-2],因此复混肥料中的氮含量是决定复混肥质量优劣的重要指标。开展市售复混肥料质量检验事关生产厂家的声誉和广大农民的切身利益,更是质监部门加强市售复混肥料质量监控的重要手段,必须严格按照国家标准,提高检测的精确度和准确度。
复混肥料中氮元素存在的形态主要有铵态氮、硝态氮、酰胺态氮、氰氨态氮和有机态氮,农作物能直接吸收的氮形态一般只有前两种,而其他形态氮则需要通过转化才能被作物吸收[3-5]。复混肥料中总氮的检测方法主要有凯氏定氮法、杜马斯燃烧法[6-7]、甲醛法[8-10]、紫外分光光度法[11-12]和蒸馏-滴定法[13]等,其中蒸馏-滴定法为国标中规定的仲裁法。检测过程中如果对某些反应条件、操作方法掌握不当,就不能保证检验结果的准确度。本文对复混肥料中氮含量检测方法中一些注意事项进行了分析和探讨。
检测方法参照《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》(GB/T8572—2010)[13]。
利用浓硫酸将试样进行消化,在催化剂的作用下,将各种形态的氮全部转化为铵态氮,然后加入适量水溶解,在碱性溶液中蒸馏出氨,以含有指示剂(甲基红-亚甲基蓝混合指示剂)的硫酸溶液为接收液,利用标定好的氢氧化钠滴定接收液,根据(式1)计算复混肥中总氮含量。
式中,X—总氮含量(质量分数%);c—测定及空白试验时,使用NaOH标准滴定溶液的浓度,mol/L;V1—测定时,使用NaOH标准滴定溶液的体积,mL;V2—空白试验时,使用NaOH标准滴定溶液的体积,mL;m—试样质量,g;0.01401—与 1.00mL的 1.0mol/L NaOH标准滴定溶液相当的以克表示的氮的质量。
通过平行样的绝对差值判断试样总氮测定值的准确性,再对样品的测定结果判定试样总氮含量的合格率。
试样的称样量中总氮含量不应大于235mg,硝酸态氮不应超过60mg,称取试样0.5~2.0g。若知其组分配比式,要先计算再称取样品。若未知配比式和氮的存在形式,应少量称取。如果称取样品量过多,后续操作按常规要求加入试剂量,会因为试剂量不足造成反应不完全,含量偏低;称样量过少,误差会增大[14]。
复混肥料中氮元素存在五种形式,其中酰胺态氮、氰氨态氮、有机氮都可以用硫酸直接消化的方法将其中的氮转化为铵态氮。如果试样中有硝酸态氮就要先对试样进行还原,再进行后续处理。判断肥料中是否含有硝酸态氮是样品消化处理的前提[15]。需要强调的是,无论选择何种硝化处理方式,都应优先选用无毒、环保、清洁的还原剂。
蒸馏前应放入防爆沸物,宜选择7~8粒直径为2~3mm的玻璃珠,效果最佳。在蒸馏过程中必须控制好温度和速度,保证液体处于沸腾状态。速度过快容易冲开装置连接处或塞口,造成液滴溢出,影响实验结果;速度过慢则耽误时间。此外,还要使烧瓶中溶液保持碱性,避免因氨没有被蒸馏完全导致检验结果偏低。
氢氧化钠溶液浓度为0.5mol/L,严格控制浓度可减少人为误差。标定中使用的基准试剂邻苯二甲酸氢钾要在105℃~110℃电烘箱中干燥至恒重。标定时需要做平行样和空白试验,以减少误差对检验结果的影响。
蒸馏-滴定法作为国标规定的仲裁法,在市场监督检验工作中经常用到。虽然试验过程繁琐,但检验精度高。要提高检测结果的准确度,检验人员除了需对原理熟练掌握外,还必须牢记试验过程中的细节和注意事项,不断提高自身业务素质,提高检测能力。
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