分光光度法測定復合肥料中總腐植酸含量

肖占梅，王連軍，唱潤宏

（中國-阿拉伯化肥有限公司，河北 秦皇島 066003）

腐植酸是一種具有膠體化學性質的高分子聚合物，它可通過絮凝作用促進土壤中較大粒徑的團聚體、微團聚體形成，從而改善土壤狀況［1］。復合肥料中添加腐植酸，能調節和穩定土壤pH 值，降低重金屬（有效態）毒害，提高肥料利用率［2］，功效顯著，已得到廣泛應用。復合肥料中總腐植酸含量是決定肥料功效的重要指標，按照HG/T 5046—2017《腐植酸復合肥料》規定的容量法［3］進行檢測時，腐植酸回收率僅51.6%～85.5%。筆者從復合肥料基體組成分析容量法回收率偏低的主要原因，并從改良溶劑和避免氧化干擾兩方面出發，參考土壤養分狀況系統研究（ASI）法中土壤有機質的測定方法［4］，建立乙二胺四乙酸（EDTA）-氫氧化鈉溶液溶解，分光光度法測定復合肥料中總腐植酸含量的方法。

1 容量法測定復合肥料中總腐植酸含量結果偏低的原因分析

1）氧化性原料硝酸銨、硝酸鉀等對復合肥料中總腐植酸測定結果的影響

選取規格為15-15-15 的含腐植酸復合肥料樣品，分別稱取1.0 g左右的試樣4份，加入一定量含硝態氮的硝酸鉀基準試劑，按照HG/T 5046—2017規定的容量法測定總腐植酸含量，結果見表1。

表1 復合肥料中添加硝態氮后總腐植酸測定結果

由表1可知，隨著體系中硝態氮的增加，總腐植酸測定值呈降低趨勢，說明硝態氮作為氧化劑一定程度上參與了腐植酸的氧化反應，造成氧化劑重鉻酸鉀消耗量減少，從而測定結果偏低。因復合肥體系較復雜，硝態氮對總腐植酸含量測定的影響沒有很好的線性相關性，所以如仍采用容量法測定，無法準確消除硝酸根離子的干擾。

2）中量元素鎂對復合肥料中腐植酸測定結果的影響

稱取4份規格為15-15-15的腐植酸復合肥料試樣各1.0 g，分別添加一定量的基準氧化鎂，按HG/T 5046—2017 規定的容量法測定總腐植酸含量（見表2）。

表2 復合肥料中添加氧化鎂后總腐植酸測定結果

由表2可知，隨著氧化鎂添加量增加，總腐植酸測定值較原樣品呈顯著降低趨勢，說明復合肥中的氧化鎂對該方法產生較大干擾，原因可能是鎂的增加影響了焦磷酸鈉-氫氧化鈉溶劑對腐植酸的溶解。

綜上，復合肥料中硝酸根及鈣、鎂等金屬離子的干擾導致容量法測定結果偏低。結合影響機制及腐植酸復合肥料的特點，筆者參考ASI 法土壤中有機質的測定方法［4］，用EDTA-氫氧化鈉溶液溶解試樣，用已知準確含量的腐植酸配制標準溶液，根據腐植酸溶液的濃度與吸光度在420 nm 線性相關，采用分光光度法測定復合肥料中的總腐植酸含量。

2 實驗方法

2.1 儀器和試劑

儀器：紫外可見分光光度計，UV-765；超聲波清洗器，禾創KH-50A。

EDTA-氫氧化鈉溶液，稱取氫氧化鈉8.0 g和EDTA 3.7 g，加水溶解并稀釋至1 L，混勻；Superfloc-127 溶液，稱取Superfloc-127 0.05 g 加水溶解并稀釋至1 L，混勻；腐植酸標準溶液，按照GB/T 11957—2001中容量法測定腐植酸樣品的總腐植酸含量，然后按其含量計算配制0.1 mg/mL 的腐植酸標準溶液1 L 所需腐植酸樣品的質量，準確稱量后置于1 L容量瓶中，加EDTA-氫氧化鈉溶液600 mL，25 ℃超聲溶解20 min，加水定容，混勻。

2.2 分析步驟

2.2.1 試樣溶液的制備

稱取試料約1.0 g（精確至0.000 1 g）于250 mL容量瓶中，加入EDTA-氫氧化鈉溶液150 mL，搖勻，塞緊瓶塞，置于超聲波清洗器于25 ℃超聲溶解20 min后取出，用水稀釋至刻度，混勻。

2.2.2 腐植酸標準工作曲線的繪制

分別吸取腐植酸標準溶液0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL 于50 mL 容量瓶中，依次補加氫氧化鈉-EDTA溶液至總體積25 mL，用Superfloc-127 溶液稀釋至刻度，輕搖混勻，靜置30 min，此標準系列溶液中含有的腐植酸質量分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg。吸取上層清液，使用紫外可見分光光度計在波長420 nm 下測定吸光度。以各標準系列溶液相應的吸光度為縱坐標，標準系列溶液中腐植酸的質量為橫坐標，繪制標準曲線或得出回歸方程（見圖1）。

圖1 腐植酸在波長420 nm的標準曲線

2.2.3 測定

吸取適量試樣溶液于50 mL 容量瓶中，加入EDTA-氫氧化鈉溶液至25 mL，用Superfloc-127 溶液稀釋至刻度，輕搖混勻，靜置30 min。吸取上層清液，在與測定標準溶液相同的條件下，測定待測液吸光度，在標準工作曲線上查出相應的腐植酸質量。

2.2.4 結果計算

肥料中總腐植酸質量分數（w）按式（1）計算：

式中m2—— 測定試樣溶液時，從標準工作曲線上查出的腐植酸的質量，mg；

250——試樣溶液的總體積，mL；

10-3——毫克換算為克的系數；

m1——稱取試料的質量，g；

V——吸取試樣溶液的體積，mL。

3 實驗結果與討論

3.1 精密度實驗

選取3種含腐植酸復合肥料樣品，用分光光度法分別測定總腐植酸含量，每個樣品重復測定6次，方法相對標準偏差（RSD）小于2.07%（見表3），結果重現性較好，滿足精密度要求。

表3 精密度實驗結果

3.2 加標回收率實驗

取3 種硝態氮和鎂含量不同的不含腐植酸的復合肥料樣品，分別加入一定量的已知準確含量的腐植酸樣品，用EDTA-氫氧化鈉溶液溶解后采用分光光度法測定其中的腐植酸含量，其加標回收率在97.5%～102.6%（見表4），說明該方法可消除復合肥料的基體干擾，結果準確度滿足定量分析要求。

表4 加標回收率實驗結果

4 結論

本方法操作簡便快速，避免使用濃硫酸、重鉻酸鉀等危險化學品，安全環保，測定結果的重現性和準確度均滿足定量分析要求，適用于含腐植酸復合肥料中總腐植酸含量的分析。本方法的缺點是目前國內還沒有腐植酸標準物質，需要采用GB/T 11957—2001 中規定方法對腐植酸進行準確定量后作為標準物質。