李冉(遵義市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測院 貴州 遵義 563000)
近年來,以含有氮磷鉀至少兩種養(yǎng)分標明量,并采用摻混或化學(xué)方法配制而成的復(fù)混肥料越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)中。雖然復(fù)混肥料均衡的養(yǎng)分能促進植物營養(yǎng)吸收,提高產(chǎn)量,同時具有穩(wěn)定的物理性狀,與土壤環(huán)境友好,制造成本相對低廉等諸多優(yōu)點,但由于市面生產(chǎn)的復(fù)混肥料參差不齊,往往出現(xiàn)復(fù)混肥料中氮磷鉀指標檢測不準確的情況,影響肥效,給農(nóng)戶帶來損失。因此,提高復(fù)混肥料中氮磷鉀的檢測準確度十分重要。降低和減少檢測過程中的人為誤差是提高檢測準確度的有效方法。
氮元素檢測原理是在酸性介質(zhì)中還原硝酸鹽成銨鹽,或堿性環(huán)境中用定氮合金還原硝酸根后直接蒸餾出氨,并在硫酸鉀-五水硫酸銅混合催化劑的催化下,進行濃硫酸消化,將有機態(tài)氮或氰氨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮轉(zhuǎn)化為銨鹽,然后蒸餾出堿液中的氨,通過過量硫酸溶液加以吸收,在甲基紅與惰性亞甲基藍染料混合指示劑的作用下,以氫氧化鈉標準滴定液進行返滴定。進行檢測時,將有機態(tài)、氰氨態(tài)、酰胺態(tài)的氮全部轉(zhuǎn)化成無機銨態(tài)氮是關(guān)鍵。
使用濃硫酸的過程伴隨反應(yīng)的進行會產(chǎn)生大量泡沫,急劇涌出的大量泡沫會導(dǎo)致消化過程的中止或消化不完全,造成檢測結(jié)果的偏低。因此,要確保濃硫酸的正確用量,同時在加濃硫酸操作過程中需要緩慢地并保持小心均勻地輕搖溶液,來控制泡沫的產(chǎn)生量和速度,令消化充分完全地進行。條件容許的情況下可以加入適量玻璃材質(zhì)的防暴沸顆粒。
溫度是決定消化過程是否完全的最主要因素。溫度過低,消化不能進行徹底完全;但過高,則會造成氨的損失,這些都會使檢測結(jié)果偏低。通常情況下對供熱源的要求需要通過特定時間的沸騰試驗。沸騰試驗就是在1000ml的圓底蒸餾瓶中加入該容器四分之一的蒸餾水,在實驗選用的電爐上加熱,如果在7~7.5min的時間內(nèi),可以使25℃的水達到激烈沸騰,那么實驗電爐所供給的熱量符合消化過程的需要。
蒸餾中可能出現(xiàn)由于裝置不密封導(dǎo)致的漏氣或溢液現(xiàn)象,造成檢測結(jié)果偏低。因此,應(yīng)該嚴密檢查各連接接頭的密封性,可在磨口處涂以硅酯,并用橡皮筋或夾子固定,以防止接頭松動;接收器中加入適量水以封閉出氣口。
蒸餾過程若氫氧化鈉溶液的加入量不夠就會導(dǎo)致銨離子非全部轉(zhuǎn)化,影響檢測結(jié)果偏低,因此應(yīng)加入過量氫氧化鈉溶液使之充分徹底反應(yīng)。同時如果蒸餾室溫過高也可能出現(xiàn)不完全蒸餾,影響檢測準確,因此應(yīng)保持室溫不高于35℃。
在進行滴定過程中,滴定速度過快會造成反應(yīng)不充分,使檢測數(shù)據(jù)過小。因此應(yīng)控制滴定的速度。
磷元素測定的原理是用乙二胺四乙酸二鈉的水溶液提取復(fù)混肥料中的有效磷成分和存在的水溶性磷成分。然后在酸性環(huán)境下,將喹鉬檸酮試劑與提取的該液體中正磷酸根離子進行充分反應(yīng),生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀,用磷鉬酸喹啉重量法測定其中的磷含量。在對磷進行提取的環(huán)節(jié),時間、溫度和振蕩的不充分會影響數(shù)據(jù)偏低。因此,萃取溫度應(yīng)嚴格控制在59℃~61℃之間;萃取時間應(yīng)掌握在保溫振蕩1h;振蕩頻率控制在試樣能在量瓶中自由翻動為宜。同時在加入沉淀劑之前,需要加溫充分水解,否則會造成檢測結(jié)果偏低,平行誤差過大。應(yīng)在酸性溶液下加熱煮沸5min后加入沉淀劑再加熱煮沸5min,確保正磷酸根的完全水解及沉淀過程完全進行。沉淀劑的品質(zhì)及用量也直接影響檢測結(jié)果。應(yīng)確保在實驗中的喹鉬檸酮沉淀劑是優(yōu)級且沉淀五氧化二磷的量區(qū)間應(yīng)在每毫升[0.6mg,0.8mg]區(qū)間內(nèi)。否則將會造成檢測結(jié)果出現(xiàn)異常和沉淀劑被浪費現(xiàn)象。在選擇抽濾沉淀坩堝時,使用的玻璃坩堝式濾器孔徑應(yīng)選擇5~15μm為佳,孔徑過大會導(dǎo)致沉淀物穿過濾孔而損失,導(dǎo)致檢測結(jié)果偏低,影響測定數(shù)據(jù)的準確性。
其實驗原理是以四硼酸鈉溶液在弱堿環(huán)境下,沉淀試樣溶液中的鉀離子,將沉淀過濾、干燥及稱重。為減少陽性離子的影響,可提前加入適量的乙二胺四乙酸二鈉鹽,使乙二胺四乙酸二鈉能盡快同陽離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。
復(fù)混肥料進行鉀元素檢測的前提是氮的全去除。如果氫氧化鈉溶液量過少,會導(dǎo)致試液中銨離子的殘存,使檢測結(jié)果出現(xiàn)正偏差。因此,在進行試液處理時應(yīng)嚴格控制好氫氧化鈉溶液的使用量,確保銨離子充分沉淀,減少誤差。
試液加熱過程中如果溫度過高,就會導(dǎo)致試液變濃,增加鈉離子的濃度,加大檢測結(jié)果偏差。因此,試液加熱溫度不宜過高,煮沸時間應(yīng)嚴格控制在15min,以確保試液濃度適宜,檢測結(jié)果的準確性。
沉淀洗滌和用量過多會造成結(jié)果偏低,因此應(yīng)嚴格按照規(guī)定完成清洗次數(shù)和使用量。含有四苯硼酸鉀沉淀的坩堝,應(yīng)用稀鹽酸浸泡后用清水沖洗抽濾,如果仍殘存沉淀,可用少許丙酮清洗至無殘留,以避免下次使用影響檢測結(jié)果。當(dāng)烘干溫度超過130℃時會令沉淀分解。因此要嚴格控制四苯硼酸鉀沉淀干燥的溫度不超過該溫度。從干燥箱中取出玻璃坩堝式濾器和沉淀后,應(yīng)保持冷卻時間的前后一致。
此外,稱量氮磷鉀檢驗樣品時,要按預(yù)設(shè)標準稱量其含量。樣品稱量質(zhì)量過大,易出現(xiàn)測量超出范圍值;稱量質(zhì)量過小,容易造成大誤差,結(jié)果偏差大等檢驗結(jié)果錯誤的問題。
檢測過程中檢測員應(yīng)按標準認真操作,仔細研究采用的方法和原理,減少檢測過程中的人為誤差,提高檢測復(fù)混肥料中氮磷鉀指標的可靠性和準確性。以此保證農(nóng)事生產(chǎn)的順利進行和農(nóng)作物的大豐收。
[1]賈小紅.有機肥料加工與施用[M]第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.
[2]劉華.測定復(fù)混肥料應(yīng)注意的幾個事項[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察.2011(7).
[3]王英芳.淺談復(fù)混肥料檢驗中應(yīng)注意的問題[J].科技風(fēng).2011(16).
[4]和娟.復(fù)混肥料總氮含量測定中應(yīng)注意的問題[J].中國化工貿(mào)易.2013(3).
[5]劉文忠.淺談復(fù)混肥料中鉀含量的測定[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(22).