复混肥料中总氮含量的测定

复混肥料中总氮含量的测定

作者：吴晓玲

来源：《农家科技下旬刊》2018年第10期

摘要：复混肥料可以满足植物生长所需的多种元素，在如今日益受到欢迎。由于复混肥料品牌多，工艺也有一些差别，氮的形态多种多样，这给总氮检测带来一定困难。在本文中，以未知组分复混肥料为研究对象，以GB/T8572-2010蒸馏后滴定法进行总氮含量测定，在最后结合凯氏定氮仪进行了测定方法尝试，以供参考。

关键词：复混肥料；总氮测定；蒸馏后滴定法

复混肥料中的氮磷钾是植物所需的必要养分，氮元素对于植物生长、增产有很大作用。做好总氮测定，对于确保肥料有效成分含量、增产增收均有重要意义；氮作为衡量复混肥料肥力的重要指标，对于肥料的整体效果也有很大影响。因此，必须做好总氮测定工作，以保证农民耕种付出与回报成正比，达到稳产、增收的目的。

一、样品制备

根据规定，粒状、条状、片状复混肥料检测样品要经过制备方可检测。由于肥料种类、品牌多，成分、性状上会有一些差别，例如吸水速度，挥发性等。因此，选取的样品要迅速混合均匀，以缩分器、四分法将样品缩分为2份，2份样品分瓶装到干净、有良好干燥性、设计有磨口塞的试验用广口瓶中。一瓶分析检测用，一瓶保存备用。制样前，要确保制样所用器具干净、干燥，样品有过多次缩分，经过研磨过0.5mm筛子，如果样品本身偏于潮湿，过1mm筛混匀，放到干净、干燥的瓶子中。

二、样品称取

称量工作要用0.0002g精度天平进行称量，天平必须按规范操作，确保足够的预热时间，在使用前进行校准，保证准确性。称样量参考样品所明示出的含氮量。根据GB/T8572-2010规定，称量所称取的总氮含量要在235mg以内，硝酸态氮含量要求60mg以内试料称取0.5g—2g 即可。通常工作中称取0.5g—1g。称样要适量，太多会导致总测定时间延长，也容易影响氮蒸出；太少可能会导致所得结果相对片面，难以代表真实含量。

三、蒸馏烧瓶选取

进行蒸馏时要使用1000mL圆底烧瓶，如果有长颈烧瓶如梨形烧瓶效果更好，可以防止消化过程反应过于强烈出现暴沸导致的样品外溅问题，如蒸馏时液体溅到定氮球，会导致实验失败。

四、蒸馏控制

1.加热装置选择。普通电炉加热烧瓶效果不佳，一方面烧瓶受热不均，另一方面反应会表现的很剧烈，易出现暴沸情况，具有一定危险性。热源加热应力求受热均匀，受热强度可控。可以利用蒸气向蒸馏瓶打气进行加热，操作安全、装置简单。例如可以采用圆底烧瓶3000mL 放进电子电热套内，瓶口要有橡胶塞，自制两孔，插玻璃管，其中一根带胶皮管联通蒸馏瓶以便输送热气，另一根排气。

2.装置气密性的检查。在进行蒸馏前，要先做装置气密性的检查：（1）要检查各连接口处的胶皮管质量是否达到要求；（2）确定橡胶塞质量良好，确定蒸馏装置玻璃磨口是否需要采用硅胶进行密封处理；（3）检查馏出液的出口端浸入接收器液面情况。

3.冷凝管上下水管必须进行正确连接，下端口是上水口，上端口是下水口，所受水压要满足冷凝需要。

4.蒸馏烧瓶加水。在将样品进行消化处理后，将蒸馏烧瓶冷却，规定加400mL水入瓶，在实际试验中加200mL也不会影响结果。加水之前，要确定烧瓶已经充分冷却至自然温度，加水必须缓慢，并在加水的同时以玻璃棒轻搅，确保烧瓶中物质分散。

5.蒸馏时必须确保烧瓶内维持碱性环境状态。蒸馏是在碱性环境进行，蒸馏前要加400g/L 氢氧化钠溶液保证样品中含有的氮彻底馏出。操作者必须按规定操作、检测，如果是高氮含量样品，务必加够120mL氢氧化钠溶液。在进行蒸馏的过程中，目测观察烧瓶内容物颜色，碱性溶液呈现出暗、黑色；如果出现清亮、发绿，则溶液为酸性，不满足试验要求，必须加氢氧化钠溶液使溶液呈碱性。

五、空白试验

不加入试剂，以同样步骤、试剂，再进行一次操作，做空白试验。

六、溶液配制、使用注意事项

试验中对于氢氧化钠滴定溶液规定为0.5mol/L。配制溶液时，要做平行试验，平行测定次数为2人每人至少4次，同一个人4次平行测定所得结果极差和平均值的出入要在0.1%以内。最终结果求平均值计算。对于浓度值，要求保留4位有效数字。试验中制备出来的溶液浓度和标准浓度误差要在5%以内，保存温度15℃—25℃，，时间在2个月以内。滴定分析结束后，管中余液不回收再用，制备的标准溶液要做好日常复标，确保浓度准确。

七、采用凯氏定氮仪代替传统方法进行蒸馏的尝试

实际工作中，获得的样品中氮的存在形式常为未知，所以常会参考规定对未知试样进行处理后做蒸馏滴定。如果样品数量大，采用蒸馏法难免耗时长、增加成本，所以该法在同时、多样品测定工作中有些力不从心。随着技术发展，定氮仪应用广泛，在此以凯氏定氮仪代替传统的蒸馏方法进行蒸馏，发现在测定速度、重现性上均有优势，也能保持较高准度。方法如下：

1.还原消化。称取总氮在235mg以内，硝酸态氮在60mg以内的试样0.5—2g（同样要求0.0002g的精确度）放入500mL凯氏烧瓶。在烧瓶中加35mL水，摇晃烧瓶使试样充分溶解；加铬粉1.2g，浓盐酸7mL之后放置5—10min，再将梨形玻璃漏斗插入，在通风橱内进行加热处理，沸腾、出泡沫后稳定供热1min，之后待自然冷却到常温；在溶液中加入22g混合催化剂，再加入30mL的浓硫酸，加热到硫酸出现冒白烟现象保持加热状态60min；之后等待冷却到自然温度，定量后将溶液转到250mL容量瓶，添加水稀释容易到刻度位置，混合均匀。

2.蒸馏。500mL三角接受瓶加25mL硫酸溶液，之后加3—4滴的混合指示剂，再与定氮仪接收管相连接，要查看接收瓶水面淹过了气体出口高度。之后吸取上段所得待测液25mL，置入清洁的与定氮仪胶塞相连接的消化试管中，要确保密封良好；通过装置漏斗加入20mL氢氧化钠，按说明书进行蒸馏，一般蒸馏5—6min，获得150mL以上馏出液以pH试纸做检测，没有碱性反应即可。

3.滴定。以氢氧化钠标准溶液对过量硫酸进行返滴定，直到混合指示剂变为灰绿色。

4.空白试验。不加入试剂，以同样步骤、试剂，再进行一次操作，做空白试验。

八、结语

氮是多价态元素，容易与一些元素结合成新的化合物，在复混肥料中，氮以多种形态存在，总氮含量测定难度更高。不过，只要掌握好各种形态氮的化学性质，明确与各种元素会产生的变化，熟悉转化关系，掌握正确的检测方法，就可以准确检测出肥料中的氮含量。

参考文献：

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T8572-2001复混肥料中总氮含量的测定#蒸馏后滴定法[S].北京：中国标准出版社，2001.

[2] 梁斌， LIANGBin. 复混肥料中总氮含量检测实操程序和重要细节[J]. 磷肥与复肥，2016， 31（2）.