麻 暉 楊珊珊 葉蔓莉
(貴州省產品質量監督檢驗院,貴州 貴陽 550002)
煙草專用肥(含有機質)是一種既含有機質又含適量無機化肥原料的復混肥料。它是利用有機物料,通過微生物發酵進行無害化處理,并添加適量無機化肥原料,經過造粒而制得的商品肥料,其特點主要為:1硫酸鉀型,2高鉀型(氧化鉀含量≥15%以上)。現有的檢測方法主要參照GB/T 17767.3-2010《有機-無機復混肥料測定方法 第3部分:總鉀含量》。經過長期的試驗證明,當氧化鉀含量較高時(KO2≥20%以上),檢測結果偏低,同時檢測結果的重復性較差,檢測結果不可靠。
通過對煙草專用肥(含有機質)氧化鉀含量檢測方法的研究,尋找《GB/T 17767.3-2010有機-復混肥料測定方法 第3部分:總鉀含量》檢測方法的局限性,同時找出適用的檢測方法,從而確定科學、可靠的總鉀含量測定方法。
1.1 樣品收集
參照含有機質煙肥生產工藝,實驗室用已知氧化鉀含量的菜籽餅、煙末與已知含量的氯化鉀和硫酸鉀配制配合式為8-10-15、9-12-20、8-7-21和7-5-25的樣品。
1.2 按GB/T 17767.3-2010《有機復混肥料測定方法 第3部分:總鉀含量》標準中5.1消解方法,檢測其總鉀含量(結果以K2O計/%)。
1)實驗原理為:樣品經硝酸-高氯酸消解,在弱堿性介質中,以四苯硼酸鈉沉淀試樣溶液中的鉀離子。沉淀經過濾、干燥、稱重,計算得出樣品中鉀含量。
2)實驗過程:按標準要求,稱取2g樣品,加20mL硝酸,在通風柜里低溫加熱至近干,稍冷后加入10mL高氯酸,加蓋表面皿,緩慢加熱至冒高氯酸的白煙,繼續加熱直至溶液呈無色或淺色清液,冷卻至室溫。將消煮液移入250mL容量瓶,用水稀釋至刻度,混勻,干過濾,棄去最初50mL濾液。吸取濾液25.0mL,按四苯硼酸鉀重量法進行測定。
3)檢測結果見表1

表1 硝酸-高氯酸消解準確度實驗結果
由表1可以看出,總鉀含量為15%時,樣品實測值與理論值的差值滿足標準中實驗允差要求 (標準規定≤0.3%);總鉀含量大于等于20%時,樣品實測值與理論值的差值不能滿足實驗允差要求(標準規定≤0.4%),準確度差。
4)精密度實驗
將上述樣品按GB/T 17767.3-2010《有機復混肥料測定方法 第3部分:總鉀含量》標準中5.1消解方法進行5平行測定,結果見表2。

表2 硝酸-高氯酸消解精密度實驗結果
由表2可以看出,總鉀含量為15%時,分析結果RSD值為0.22,精密度很好;總鉀含量大于等于20%時,分析結果的RSD值為2.88~8.91,隨著總鉀含量的增大而增加,精密度差,說明該方法檢測具有一定的局限性。
1.3 新方法篩選
按照王水消解和樣品灼燒灰化后王水溶解等不同的消解方法,用四苯硼鉀重量法測定樣品中總鉀含量。
1)王水消解
樣品稱取2g,加入10mL硝酸和30mL鹽酸,于通風柜內低溫加熱至沸,繼續微沸30分鐘,取下冷卻至室溫。將消煮液移入250mL容量瓶,用水稀釋至刻度,混勻,干過濾,棄去最初50mL濾液。吸取濾液25.0mL,按四苯硼酸鉀重量法進行測定。
2)灼燒后王水消解
樣品稱取2g,將樣品置于100mL瓷坩堝中,將裝有樣品的瓷坩堝放于電爐上,讓樣品小心緩慢碳化,在碳化過程中應先在較低溫度下灼燒至無煙,然后升高溫度灼燒至試料呈灰白色,再放置于高溫爐(3.4)中,緩慢升溫到600℃,灼燒30分鐘,取出,冷卻至室溫。 將樣品轉移到300mL燒杯中,加入10mL硝酸,30mL鹽酸,蓋上表面皿,緩慢加熱至沸,并保持30分鐘(注意保持試液體積不低于10mL!)。冷卻至室溫,將消煮液轉移到250mL容量瓶中,用水稀釋到刻度,搖勻,干過濾,棄去最初50mL濾液。吸取濾液25.0mL,按四苯硼酸鉀重量法進行測定。
3)不同消解方法檢測結果見表3

表3 不同消解方法檢測結果
由表3可以看出,直接用王水消解的檢測結果較理論值偏低,且與理論值的差值隨著總鉀含量的增大而增加。灼燒后王水消解的檢測結果與理論值的差值在標準規定允差方位內,滿足要求。經對比,灼燒后王水消解為最佳消解方法。
1.4 灼燒后王水消解的精密度實驗
按灼燒后王水消解方法進行6平行測定,結果見表4。

表4 灼燒后王水消解精密度實驗結果
由表4可以看出,分析結果的RSD為0.5%左右,該消解方法有很好的精密度。
2.1 當總鉀含量為20%以上時,GB/T 17767.3-2010《有機復混肥料測定方法 第3部分:總鉀含量》標準中5.1消解方法不能得到滿意結果,隨著總鉀含量的增大,準確度和精密度越來越差。
2.2 用灼燒后王水消解能得到很好的分析結果,準確度和精密度高,能滿足標準中規定的允差要求。王水是由1體積的濃硝酸和3體積的濃鹽酸混合而成,具有較強的氧化能力,能溶解大多數鹽,能避免使用高氯酸過程中可能產生的高氯酸鹽對檢測結果的影響。
2.3 高氯酸的影響原理和不同的有機原料對測定結果影響需進一步研究。
[1]劉珍,黃沛成,等.化驗員讀本[M].北京:化工出版社,2001:321-331.
[2]國家質檢總局.GB/T17767.3-2010有機-無機復混肥料的測定方法,第3部分:總鉀含量[S].北京:中國標準出版社,2010.