崔淑玲,李 云,敖 岚,贺 芳,史博心
(呼伦贝尔市产品质量计量检测所,内蒙古海拉尔 021000)
钾是植物生长发育过程中所需要的大量元素之一,钾能促进植物的光合作用,促进碳水化合物的合成和运输,能维持细胞的正常含水量,植物缺钾时生长缓慢,茎秆柔弱易倒伏,给植物适量施钾肥,可以促使植物茎秆坚韧强壮、不易倒伏,促进植物的开花结果,增强植物的抗旱、抗寒和抗病虫害能力,从而达到农作物增产增收。在实际检测中,因操作条件及方法的细微差别,钾含量检测结果很容易出现偏差,重复性差。在试样溶液制备、试液处理过程加以规范,以期提高氧化钾含量检测的精密度。
有机-无机复混肥料样品。
1.2.1 检测方法。GB/T 18877-2009《有机—无机复混肥料》GB/T17767-2010.3《有机-无机复混肥料的测定方法 第3部分:总钾含量》HG/T2843-1997《化肥产品 化学分析常用标准滴定溶液、标准溶液、试剂溶液和指示剂溶液》。
1.2.2 试验原理。在弱碱性介质中,以四苯硼酸钠溶液沉淀试样溶液中的钾离子,为了防止阳离子干扰,可预先加入适量乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA),使阳离子与乙二胺四乙酸二钠络合,将沉淀过滤、干燥及称量。
1.2.3 试验设计。试验分为两组,每组五个平行样,在试样溶液制备和试样处理过程中设置两种不同的加热方式,分别为电热板直接加热法和水浴加热法,电热板加热在装样的烧杯上盖上表面皿。
1.2.4 试样溶液制备。第一组称样量分别为:1a:4.0080 g、2a:4.1005 g、3a:3.9882 g、4a:4.1066 g、5a:4.0006 g;第二组称样量分别为:1b:4.0088 g、2b:4.0600 g、3b:4.0886 g、4b:3.9988 g、5b:309816 g(精确至0.0001 g)样品放入250 ml三角瓶中,采用硝酸-高氯酸消煮法进行消化。
1.2.5 试液处理。第一组用单标线吸管准确吸取滤液25 ml,于200 ml烧杯中,(第二组用单标线吸管准确吸取滤液25 ml,于150 ml三角烧瓶中)加入40 g/L EDTA溶液40 ml 及5 g/L酚酞3滴,用400 g/L氢氧化钠溶液调节pH值,至红色(实际是粉色)出现,并过量1 ml,第一组电热板(于200 ml烧杯上盖上表面皿,第二组将装有试液三角烧瓶置于装水的1 000 ml烧杯里并放电炉上)加热煮沸15 min,若红色消失,用氢氧化钠溶液调至红色,煮沸后的溶液用流动水迅速冷却至室温。
1.2.6 沉淀及过滤。分别将两组试样在不断搅拌下,于溶液中逐滴加入15 g/L四苯硼酸钠溶液,加入量为40 ml,继续搅拌1 min,过滤,先用1.5 g/L四苯硼酸钠溶液洗6次,每次用液量5 ml,然后改用水洗2次,每次用液量5 ml。同时做空白试验。
计算公式:
式中,X(K2O)—钾(以K2O计)含量的质量分数(%);
m0—试料质量(g);
m1—坩埚质量(g);
m2—盛有沉淀的坩埚质量(g);
m3—空白试验的坩埚质量(g);
m4—空白试验过滤后的坩埚质量(g);
0.1314—四苯硼酸钾质量换算成氧化钾质量系数。
试验结果以平均值标准差、极差表示,结果与分析见表1。
表1 不同取样量和加热方式测定的氧化钾含量%和极差、标准偏差
1)正确预估称样量,2%≤k2O的含量<5%时称取4 g试样,k2O的含量≥5%时称取2 g试样,精确至0.0001 g。若2≤k2O的含量<5%时称取2 g试样引入的试剂、溶液引入误差较大。若K2O的含量≥5%时称取4 g试样,存在试剂、溶液不足,试样不能完全反应,检验结果偏低的可能。
2)硝酸-高氯酸消煮法分解试样简便快速,但在消煮过程中要注意安全,不能让硝酸-高氯酸消煮液蒸干,因为高氯酸为六大强酸之首,蒸干时存在爆炸的危险。
3)在试样处理过程中,采用电炉加热装水大烧杯,将装样品的150ml三角烧瓶放入装水大烧杯中,这样既保证了加热的稳定性,也不会造成挥发过多。溶液受热不均匀、不稳定、控温差,煮沸时间过长而容易引起加热过猛,试样挥发过多,导致检测结果不准确;采用水浴加热法时,由于其控温精度高、稳定,试样挥发适中,因而所测结果标准偏差小、离散性小、精密度高,结果更准确。
4)在滴加四苯硼钠沉淀剂时,一定要在不断搅拌下,逐滴缓慢滴加,滴加完毕后,继续搅拌一分钟,保证四苯硼钾充分反应,尽量多形成饱满的沉淀颗粒。
5)静置影响结果的关键点,时间过少,反应不充分,结晶颗粒不完整,检测结果偏低。
6)因空白试验参与结果计算,必须做平行试验。两个平行差值在标准要求之内,取平均值,为空白试验值。
7)使用的万分之一电子天平、温度计需要检定,干燥箱需要温场测试。
通过比较可以看出,通过规范试样溶液制备、试液处理沉淀及过滤,特别试液处理两种加热方法对比可以看出,采用电热板直接加热组标准偏差大、离散性大、钾含量值离散、精密度低,原因可能是在加热过程中,溶液受热不均匀、不稳定、控温差,煮沸时间过长而容易引起加热过猛,试样挥发过多,导致检测结果不准确;采用水浴加热法时,由于其控温精度高、稳定,试样挥发适中。因而所测结果标准偏差小、离散性小,检测值接近中位数,精密度高,结果更准确。
采用重量法检测有机-无机复混肥料中钾含量时,在试样处理过程中采用水浴加热法所测得的氧化钾含量准确性更高。