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肥料中总氮测定准确度的探讨

2019.5.06

  农业经济的迅速发展,促使人们对农业关注度加深,肥料是进行农业生产所必不可少的一种原料,因此,肥料中氨含量的检测受到了检测部门的高度重视。为提高总氨测定的准确度,多家中小型肥料厂纷纷投资建成了化验室,由于化肥要素的测定,总氨测定是不可少的测定项目。但在实际测定的过程中,出于各方面原因,例如操作过程有所疏忽、对测量原理了解不清,造成测定结果的异常,影响生产企业的经济效益,因此,在生产过程中,生产企业要努力提高肥料中总氨测定的准确度,提高检测效率。[1] 
  影响化肥总氨测定的因素 
  1.1 测量方法 
  在当前的化肥总氨检测中一般采用的是国家标准的检测法,即蒸馏后滴定法,蒸馏法原理较为复杂,在酸性介质下,将稍酸盐还原成钱盐,最终将尿素态氨或有机态氨转化为硫酸氨,从碱性溶液中蒸馏出氨,最终利用氢氧化钠标准溶液反滴定。氨在不同的化肥种类中,存在的形式也是不一样的,如果化肥中含有的是硝酸态氨,那么处理方法应该择定为还原法,且还原法的方法也有两种,需要灵活调整与选用。而化肥中尿素时,需要采用水解法。[1]很多试验室,由于不清楚肥料中总氨的测定原理,使得测定方法选择不当,由此造成了测定结果的误差。 
  1.2 温度、时间与添加剂的加入量 
  采用蒸馏后定法对化肥中总氨含量进行测定,对时间与温度是有要求的,若测定的时间过少,低于30min,使得NH4t释放时间不充分,由此造成检测结果偏低,而时间超过30min,又致使检测结果偏高,因此,蒸馏时间要始终控制在30min左右。此外,热源温度也需控制在一定范围内,热源的温度会直接影响测量结果,化肥样品测量需放置在温度为1000w的电炉上去进行蒸馏,时间超过30min后,用PH试纸检测蒸馏出来的液体是否呈中性,若不是中性,还需继续蒸馏,直至液体为中性为止。在进行总氨测定时,需要添加化学物质,标准规定需添加0.5mol/L的硫酸标准溶液,标准液添加多了,或造成NaOH标液的浪费,而添加少了,又使得检测结果有异。在蒸馏过程中,整个烧瓶的内容物要处于碱性状态,且需保证蒸馏设备不能漏水、漏气,蒸馏完毕后,还需用清水清理蒸馏瓶,整个实验过程,需细心谨慎,保证结果的严谨可靠。[2] 
  2、提高肥料中总氨测定准确度的措施 
  2.1 了解测定的原理及过程 
  为了提高肥料中总氮测定的精确度,需要对蒸馏滴定法的基本原理有所了解,蒸馏滴定法是在酸性介质中将硝酸盐还原成铵盐,在碱性介质中还原硝酸根,利用混合催化剂与浓硫酸,将酰胺态氮或有机态氮转化成铵盐,在碱性溶液中将氮蒸溜出来。肥料中的氮以有机氮、铵态氮、硝态氮这三种形式存在,为了测定肥料中总氨的含量,一般情况下,需要将其他形式的氮转化为铵态氮。上文中对不同种类的氮转化为铵态氮有所介绍,这里作出更为详细的介绍,很多肥料中含有硝态氮,如常见的亚硝酸盐氮,这类肥料的处理要采用还原测定法,定氮合金能在碱性介质中将亚硝酸根、硝酸根还原成氨,定氮合金可在酸性介质中将亚硝酸根、硝酸根还原成铵盐,最终蒸馏测定总氮含量。这样的测试结果中是不包括有机氮的。而像氨基酸肥、尿素这类含有有机氮的肥料,需利用凯氏定氮法原理,硫酸钾与硫酸铜混合作用,利用浓硫酸破坏试样中的有机物,最终试样内部的含氮物质转换为硫酸铵,同上述方式一样,通过加碱液去蒸馏,从而测定肥料中的总氮含量。肥料的类别具有复杂多样的特点,在进行肥料总氮的测定过程中,需根据不同类别的肥料,及其肥料中氮存在的不同形式,适当的进行选择,采用合理的方式测定总氮含量,一些复合肥料中对样品是未知的,需进行消化还原两个处理步骤进行处理,取得较为精准的结果。[2] 
  2.2 操作过程注意事项 
  采用蒸馏后滴定法对肥料中的总氮含量进行测定,需要在整个检测过程中注意每个事项的操作与把握,稍有疏忽,可能对检测结果造成很严重的影响。在还原的过程中,还原一定要彻底,例如用定氮合金在碱性介质中还原亚硝酸根与硝酸根,在酸性介质中还原硝酸根与亚硝酸根,一定要给定充足的还原事件,加入还原剂后,使得样品充分静待,整个还原过程彻底反应结束,反应不彻底,检测结果会偏低。除了反应要彻底,样品的选放也有很多注意事项,粉碎后的样品要全部进入2mm的实验筛,部分肥料中含颗粒较大,且内部成分复杂多样,如果样品中成分不均,取得的检测结果也不具代表性,采样尽可能要富有代表性,从而保证结果的准确性。在整个蒸馏过程中,必须保证系统内部是封闭良好地,样液加入蒸馏系统内部后,利用蒸馏水密封入口处,接着加入碱液,在这之后,不要触动密封处,以免造成氮的流失,造成测量结果产生偏差。[1]采用蒸馏后滴定法对肥料中的总氮含量进行测定,保证测定溶液的准确度,在测定时,将溶液上下摇动,使得溶液保持浓度一致,滴定管底部的气泡排除,能提高测定准确度。蒸馏后滴定法在实际操作中过程较为复杂,在实验过程中,产生误差是不可避免的事情,但操作起来可以做很多工作去减少误差,检测过程采用平行样品测定能在一定程度上确保检测的精准度。结果的准确度还可以进行校准,使用干燥的硝酸铵,利用硝酸铵替代样品检测,能够对结果的准确性进行校准。[2] 
  2.3 提高测定准确性 
  上文介绍采用蒸馏后滴定法测定肥料中总氮的含量,直接后滴定法也能对肥料中的总氮含量进行测定,利用蒸馏法使氮逸出,然后借助硼酸的吸收力,将吸收后的氮用酸溶液滴定,从而快速测出肥料中总氮的含量,这种方法较为简单快速。蒸馏测定法需要使用大量的标准酸溶液,标准酸溶液配制过程较为繁琐,需要耗费大量时间与精力,但在配制过程对配制多少还是很难把握,配制多了,经常使用开启后,容易致使溶液中的浓度发生变化,而配制的体积较少时,又很难满足使用需要,且标准酸溶液的配制工作与总氮的测定效率密切相关,万一配制不良,会使配制结果产生误差,提高标准酸溶液的配制浓度是最好的解决方式,高浓度的标准酸溶液可以是标准酸溶液的5倍以上,30倍以下,高浓度的标准酸溶液可贮备半年以上,使用时采用稀释法便可以,较为简单,从而大大提升了肥料中总氨测定的准确性,提高检测效率。[2] 
   2.4 溶液加入量 
  采用蒸馏后滴定法测定肥料中总氮的含量时,需要保证烧瓶内的溶液保持碱性,样品经消化与水解后,加入120ml,40%的氢氧化钠溶液,如果烧瓶内的物体呈蓝色,需要对内容物进行加热,使得内部溶液在沸腾后呈棕黑色。在处理过程的前期,溶液中未加入浓硫酸,在样品蒸馏时,加入20一30ml,且溶度为40%的氢氧化钠溶液,但有些化肥生产,对生产处理过程具有特殊要求,一些特殊的化肥,内部的氮以两种形式存在,这时氢氧化钠的加入量就不同一般化肥样品,这时需增加至60ml左右,氢氧化钠的加入量过少对测定结果有一定影响,这时的测定结果会偏低。整个化肥中总氮的测定过程需要认真细致,保证每一项工作认真落实完成,如蒸馏装置,一定要保证蒸馏装置的密闭状态,要求蒸馏装置不漏水、不漏气,蒸馏装置的借口出要磨合好,防止酸绒碱的溅入,蒸馏瓶要用清水洗涤至少两至三次,保证瓶内清洁,防止浓碱腐蚀。只要测定工作人员把握好每一个测定步骤,在测定过程中认真仔细的完成每一项测定工作,便能提高肥料中总氮测定的准确性,提高检测质量。[2] 
  结语 
  我国农业的迅速发展,农业经济的地位逐步加深,使得国家与政府对农业工作的重视度不断提升,由此引发农业部门对肥料的重视,肥料中的总氮测定工作是肥料检测中的重要构成部分,总氮检测过程较为复杂,需要在实践中不断摸索,提高肥料中总氮测定的准确度,文章从影响化肥总氮测定的因素出发,介绍了几种提高总氮测定准确度的方式,希望对肥料测定工作有所帮助。 

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