复混肥料中总氮含量检测操作的要点分析

复混肥料中总氮含量检测操作的要点分析

摘要：在复混肥料的总氮测定中应分析样品氮的形态，根据不同形态的氮采用相应的方法进行消化处理，以提高检测结果的准确性和检测效率；蒸馏前要对碱的使用量进行判断以免碱不足造成实验失败；消化后未完全冷却就开始蒸馏会影响检验结果，可在消化管冷却至100℃后，用少量水冲洗管壁硫酸吸水后产生的热量可以使酸性逸出，再进行蒸馏，这样可以减少因操作引起的误差。

关键词：复混肥料总氮检测消化蒸馏

随着农业生产水平的不断提高，肥料市场发展迅速，尤其是同时含有植物必需的氮、磷、钾三大养分的复混肥料得到广大农民的认可并被广泛使用。氮元素作为复混肥料中的一项重要指标，它的作用不可忽视。氮是农作物体内蛋白质的主要成分，也是叶绿素和许多酶的成分，氮肥能促进蛋白质和叶绿素的形成，有利于产量增加，品质改善。由于复混肥料生产过程中所用原料、生产工艺等不同，使得不同种复混肥料中含有的氮的形态多样化，如铵态氮、硝酸态氮、酞胺态氮、氰胺态氮等，造成复混肥料中总氮含量的检测会因不同形态的氮的存在而有所差别，本文以复混肥料为检测对象，谈谈用蒸馏后滴定法测定复混肥料中总氮含量应注意的一些问题。

一、检验方法及操作步骤

1.实验原理

复混肥料中组成总氮含量的成份主要是:硫酸铵、氯化铵、碳酸

铵、尿素、磷酸铵、硝酸盐和有机肥料等，根据样品中可能含有的氮的形态，加入不同的催化剂，将各种形态的氮转化为铵态氮，在碱性溶液中蒸馏出氨，用过量硫酸标准溶液吸收后，用氢氧化钠标准溶液返滴定。

2.检测方法

2.1 国标检测方法

2.1.1 取样将样品按四分法缩分后取约100g研磨至全部通过0.50mm孔径筛，称取0.5-2.0g(精确至0.0002g)过筛样品于1000ml 圆底蒸馏烧瓶中。

2.1.2 还原加入35ml水，摇动是试料溶解，加入铬粉1.2g，盐酸7ml，静置5min-10min，插上梨形玻璃漏斗，置于通风橱内加热至沸腾并泛起泡沫后1min，冷却至室温

2.1.3消化加入22g催化剂，小心加入30ml浓硫酸继续加热至硫酸冒白烟60 min后停止，待蒸馏烧瓶冷却至室温。

2.1.4蒸馏于蒸馏烧瓶中加入400ml水，并连接在蒸馏装置上。于接受瓶中加入20ml硫酸吸收液[c(1/2h2so4)=1mol/l]、4—5滴混合指示剂，并加适量水以保证封闭气体出口，将接受瓶连接在蒸馏装置上。通过蒸馏装置的滴液漏斗加入120ml氢氧化钠溶液(400g/l)，开通冷却水，开启加热装置，待溜出液至用ph试纸检查冷凝管出口的液滴无碱性结束蒸馏。同时做空白试验。

2.1.5滴定用氢氧化钠标准溶液［c(naoh)=0.5mol/l］返滴定过量硫酸至混合指示剂呈现灰绿色为终点[1]。

2.2全自动定氮仪操作步骤

2.2.1取样称取1.000g（精确至0.0001g）按标准制备好的样品于250m1消化管内

2.2.2消化加入0.5g硫酸铜和5.0g硫酸钾，再加入10~20m1浓硫酸，接着按照150℃10min(去样品水分)，350℃10min(接近硫酸沸点)，420℃60min(消化样品)的程序进行消化至溶液呈亮绿透明[2]。注:如样品中含有硝态氮，则加入35ml水，摇动是试料溶解，加入铬粉1.2g，盐酸7ml，静置5min~10min，置于通风橱内加热至沸腾并泛起泡沫后1min，冷却至室温，再按照1.

3.2.2处理。

2.2.3蒸馏于接受瓶中加入20ml硫酸吸收液

[c(1/2h2so4)=lmol/l]、4-5滴混合指示剂，将吸收液尾管放置于接受瓶内，并加适量水以保证封闭气体出口。

2.2.4滴定用氢氧化钠标准溶液［c(naoh)=0.5mol/l］返滴定过量硫酸至混合指示剂呈现灰绿色为终点。

二、检测过程应注意的事项

1.未知样品处理

在实际的检验工作中，生产厂家或是销售方往往不能提供出配料表的信息，肥料组分不太详细，这就给我们实际的检测工作带来了困难。

在测定总氮量时，在分解过程中是否采取“还原”这一步骤直接影响到检验结果的准确度。如果未知组分中含有硝态氮时，未进行“还原”这一步骤而直接“消化”，则实验结果一定偏低。如果不

含硝态氮，采取了“还原”处理就会耗费一些不必要的时间。因此笔者设计了一个定性实验，判定样品中是否含有硝态氮。

定性实验的具体步骤：按gb/t8752称样，再将盛有试样的定氮瓶置于通风柜内，小心加入20ml浓硫酸，加热、观察。此时可能出现两种不同的实验现象：第一种是定氮瓶中产生泡沫，并冒白烟；第二种是定氮瓶中充满黄棕色的气体[3]。

如果出现第一种现象则，说明样品中不含硝态氮。

反应方程式如下：

r·c·nh2+h2so4(浓）→so2↑+co2↑+(nh4)2so4+h2o

如果出现第二种现象，则说明样品中含有硝态氮。因为硝酸盐与浓硫酸在加热条件下先反应生成no2等物质。

反应方程式如下：mno3+h2so4(浓）→mhso4+hno3

hno3 no2

↑+h2o+o2↑

2.氢氧化钠使用量的控制

氢氧化钠的使用量对蒸馏影响很大，必须保证氢氧化钠过量才能使消化后的铵态氮全部转化成氨气进入吸收瓶中。滴定过程中发现消耗的氢氧化钠滴定溶液体积和空白试验时一样多，有可能是样品氮含量为零，也可能是氢氧化钠加入量不足引起的。这时可以用ph 广泛试纸检验一下蒸馏瓶或消化管中的溶液，若试纸显红色，则溶液呈酸性，说明蒸馏时浓氢氧化钠(400g/l)溶液加入量不够，应重

新称样检验，增加浓氢氧化钠溶液(400g/l)的量，以保证蒸馏时蒸馏瓶或消化管里溶液呈碱性；若试纸呈深蓝色，则溶液呈碱性，说明浓氢氧化钠((400g/l)溶液已足量加入，这时也有两种可能，一是样品含氮量为零，一是蒸馏过程严重漏气，若是后者，就需重新试验[4]。对于此现象还可以在加碱之前预先往蒸馏瓶或消化管内加入2滴甲基红指示剂，然后加入浓氢氧化钠(400g/l)溶液完全退去红色再过量10ml以保证氢氧化钠足量。

3.消化后未完全冷却就开始蒸馏会影响检验结果

采用全自动定氮仪kdn-812时，消化结束后如果没有等消化管完全冷却下来就开始蒸馏会导致结果偏低1-2%。这是因为将消化管装上蒸馏装置后，加碱时会产生大量的热将消化管内的so2、so3等酸性气体带入吸收瓶中，造成吸收瓶内硫酸比空白的多，使滴定时消耗naoh标准溶液的用量增加，导致结果偏小。针对此状况，可在消化管冷却至100℃以下后，用少量水冲洗管壁硫酸吸水后产生的热量可以使酸性逸出，再进行蒸馏。这样可以减少操作引起的误差。

笔者取一系列复混肥料进行了验证，即消化后进行三种不同的操作，第一种是未完全冷却进行蒸馏，第二种用水冲洗后蒸馏，第三种冷却至室温后蒸馏。表1 复合肥料总氮测定三种方法的检测结果比较

从表中的数据可以看出：消化后未完全冷却就进行蒸馏检验结果偏低1-2%，用水冲洗后蒸馏与冷却至室温后蒸馏所得结果一致，说