復混肥料中總氮含量的測定

吳曉玲

摘 要：復混肥料可以滿足植物生長所需的多種元素，在如今日益受到歡迎。由于復混肥料品牌多，工藝也有一些差別，氮的形態多種多樣，這給總氮檢測帶來一定困難。在本文中，以未知組分復混肥料為研究對象，以GB/T8572-2010蒸餾后滴定法進行總氮含量測定，在最后結合凱氏定氮儀進行了測定方法嘗試，以供參考。

關鍵詞：復混肥料；總氮測定；蒸餾后滴定法

復混肥料中的氮磷鉀是植物所需的必要養分，氮元素對于植物生長、增產有很大作用。做好總氮測定，對于確保肥料有效成分含量、增產增收均有重要意義；氮作為衡量復混肥料肥力的重要指標，對于肥料的整體效果也有很大影響。因此，必須做好總氮測定工作，以保證農民耕種付出與回報成正比，達到穩產、增收的目的。

一、樣品制備

根據規定，粒狀、條狀、片狀復混肥料檢測樣品要經過制備方可檢測。由于肥料種類、品牌多，成分、性狀上會有一些差別，例如吸水速度，揮發性等。因此，選取的樣品要迅速混合均勻，以縮分器、四分法將樣品縮分為2份，2份樣品分瓶裝到干凈、有良好干燥性、設計有磨口塞的試驗用廣口瓶中。一瓶分析檢測用，一瓶保存備用。制樣前，要確保制樣所用器具干凈、干燥，樣品有過多次縮分，經過研磨過0.5mm篩子，如果樣品本身偏于潮濕，過1mm篩混勻，放到干凈、干燥的瓶子中。

二、樣品稱取

稱量工作要用0.0002g精度天平進行稱量，天平必須按規范操作，確保足夠的預熱時間，在使用前進行校準，保證準確性。稱樣量參考樣品所明示出的含氮量。根據GB/T8572-2010規定，稱量所稱取的總氮含量要在235mg以內，硝酸態氮含量要求60mg以內試料稱取0.5g—2g即可。通常工作中稱取0.5g—1g。稱樣要適量，太多會導致總測定時間延長，也容易影響氮蒸出；太少可能會導致所得結果相對片面，難以代表真實含量。

三、蒸餾燒瓶選取

進行蒸餾時要使用1000mL圓底燒瓶，如果有長頸燒瓶如梨形燒瓶效果更好，可以防止消化過程反應過于強烈出現暴沸導致的樣品外濺問題，如蒸餾時液體濺到定氮球，會導致實驗失敗。

四、蒸餾控制

1.加熱裝置選擇。普通電爐加熱燒瓶效果不佳，一方面燒瓶受熱不均，另一方面反應會表現的很劇烈，易出現暴沸情況，具有一定危險性。熱源加熱應力求受熱均勻，受熱強度可控。可以利用蒸氣向蒸餾瓶打氣進行加熱，操作安全、裝置簡單。例如可以采用圓底燒瓶3000mL放進電子電熱套內，瓶口要有橡膠塞，自制兩孔，插玻璃管，其中一根帶膠皮管聯通蒸餾瓶以便輸送熱氣，另一根排氣。

2.裝置氣密性的檢查。在進行蒸餾前，要先做裝置氣密性的檢查：（1）要檢查各連接口處的膠皮管質量是否達到要求；（2）確定橡膠塞質量良好，確定蒸餾裝置玻璃磨口是否需要采用硅膠進行密封處理；（3）檢查餾出液的出口端浸入接收器液面情況。

3.冷凝管上下水管必須進行正確連接，下端口是上水口，上端口是下水口，所受水壓要滿足冷凝需要。

4.蒸餾燒瓶加水。在將樣品進行消化處理后，將蒸餾燒瓶冷卻，規定加400mL水入瓶，在實際試驗中加200mL也不會影響結果。加水之前，要確定燒瓶已經充分冷卻至自然溫度，加水必須緩慢，并在加水的同時以玻璃棒輕攪，確保燒瓶中物質分散。

5.蒸餾時必須確保燒瓶內維持堿性環境狀態。蒸餾是在堿性環境進行，蒸餾前要加400g/L氫氧化鈉溶液保證樣品中含有的氮徹底餾出。操作者必須按規定操作、檢測，如果是高氮含量樣品，務必加夠120mL氫氧化鈉溶液。在進行蒸餾的過程中，目測觀察燒瓶內容物顏色，堿性溶液呈現出暗、黑色；如果出現清亮、發綠，則溶液為酸性，不滿足試驗要求，必須加氫氧化鈉溶液使溶液呈堿性。

五、空白試驗

不加入試劑，以同樣步驟、試劑，再進行一次操作，做空白試驗。

六、溶液配制、使用注意事項

試驗中對于氫氧化鈉滴定溶液規定為0.5mol/L。配制溶液時，要做平行試驗，平行測定次數為2人每人至少4次，同一個人4次平行測定所得結果極差和平均值的出入要在0.1%以內。最終結果求平均值計算。對于濃度值，要求保留4位有效數字。試驗中制備出來的溶液濃度和標準濃度誤差要在5%以內，保存溫度15℃—25℃，，時間在2個月以內。滴定分析結束后，管中余液不回收再用，制備的標準溶液要做好日常復標，確保濃度準確。

七、采用凱氏定氮儀代替傳統方法進行蒸餾的嘗試

實際工作中，獲得的樣品中氮的存在形式常為未知，所以常會參考規定對未知試樣進行處理后做蒸餾滴定。如果樣品數量大，采用蒸餾法難免耗時長、增加成本，所以該法在同時、多樣品測定工作中有些力不從心。隨著技術發展，定氮儀應用廣泛，在此以凱氏定氮儀代替傳統的蒸餾方法進行蒸餾，發現在測定速度、重現性上均有優勢，也能保持較高準度。方法如下：

1.還原消化。稱取總氮在235mg以內，硝酸態氮在60mg以內的試樣0.5—2g（同樣要求0.0002g的精確度）放入500mL凱氏燒瓶。在燒瓶中加35mL水，搖晃燒瓶使試樣充分溶解；加鉻粉1.2g，濃鹽酸7mL之后放置5—10min，再將梨形玻璃漏斗插入，在通風櫥內進行加熱處理，沸騰、出泡沫后穩定供熱1min，之后待自然冷卻到常溫；在溶液中加入22g混合催化劑，再加入30mL的濃硫酸，加熱到硫酸出現冒白煙現象保持加熱狀態60min；之后等待冷卻到自然溫度，定量后將溶液轉到250mL容量瓶，添加水稀釋容易到刻度位置，混合均勻。

2.蒸餾。500mL三角接受瓶加25mL硫酸溶液，之后加3—4滴的混合指示劑，再與定氮儀接收管相連接，要查看接收瓶水面淹過了氣體出口高度。之后吸取上段所得待測液25mL，置入清潔的與定氮儀膠塞相連接的消化試管中，要確保密封良好；通過裝置漏斗加入20mL氫氧化鈉，按說明書進行蒸餾，一般蒸餾5—6min，獲得150mL以上餾出液以pH試紙做檢測，沒有堿性反應即可。

3.滴定。以氫氧化鈉標準溶液對過量硫酸進行返滴定，直到混合指示劑變為灰綠色。

4.空白試驗。不加入試劑，以同樣步驟、試劑，再進行一次操作，做空白試驗。

八、結語

氮是多價態元素，容易與一些元素結合成新的化合物，在復混肥料中，氮以多種形態存在，總氮含量測定難度更高。不過，只要掌握好各種形態氮的化學性質，明確與各種元素會產生的變化，熟悉轉化關系，掌握正確的檢測方法，就可以準確檢測出肥料中的氮含量。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T8572-2001復混肥料中總氮含量的測定#蒸餾后滴定法[S].北京：中國標準出版社，2001.

[2] 梁斌， LIANGBin. 復混肥料中總氮含量檢測實操程序和重要細節[J]. 磷肥與復肥， 2016， 31（2）.