水溶肥、復混肥中鉀含量測定方法研究

顏軍 韓海林

摘 要：對NY/T1977-2010中規定的大量元素水溶肥料中鉀含量的測定方法進行改進，將固體試樣加熱煮沸30min改為超聲5min，改進后的方法將樣品測定時間縮短了2h以上，且改進后的方法與國標法分析結果無顯著差異。GB/T8574-2010中規定了復混肥中鉀含量的測定標準，但沉淀方法較為繁瑣，該試驗采用自動加液攪拌進行沉淀，分析結果與國標法無顯著差異。改進后的方法快速簡便，省時省力，極大地提高了檢測工作效率。

關鍵詞：水溶肥;復混肥;鉀含量;測定方法

中圖分類號 S143.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）09-0103-03

在當今的農業生產中，隨著水肥一體化和測土配方施肥工作的推進，水溶肥料和復混肥料在農業生產中的使用十分普遍，市場上的肥料品種越來越多，質量也是參差不齊，這就需要加強對水溶肥和復混肥生產的監督和檢測工作。為此，筆者對水溶肥和復混肥中鉀含量的檢測標準進行了改進，節省了時間，提高了檢測效率。四苯硼鉀重量法是測定肥料中鉀含量的經典方法。NY/T1977-2010水溶肥料中氧化鉀含量的測定就采用了該方法。該標準規定固體試樣稱取后加水煮沸30min，冷卻、定容，方法較為繁瑣費時。由于水溶肥料有較好的溶解性，使用超聲振蕩器對NY1977-2010水溶肥料中氧化鉀含量的測定方法進行了改進，結果與國標法無顯著差異。GB8574-2010對于測定復混肥料中氧化鉀含量的沉淀步驟也較為繁瑣，需要在不斷攪拌下在試樣溶液中逐滴加入四苯硼酸鈉溶液，直至過量繼續攪拌1min，攪拌過程耗時耗力，為此。本研究采用一種6聯蠕動泵連接磁力攪拌器裝置，控制好蠕動泵加液速度和時間，使用攪拌子自動攪拌，省時省力，適合大批量樣品分析，大大提高了檢測效率。

1 材料與方法

1.1 試驗原理 在弱堿性溶液中，四苯硼酸鈉溶液與試樣中的鉀離子作用生成四苯硼酸鉀白色沉淀，將沉淀過濾、干燥及稱重。

1.2 儀器與試劑 儀器主要包括電子天平（BSA822-CW，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司）、超聲震蕩器（KQ-500B型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司）、磁力攪拌器（86-1，常州澳華儀器有限公司）、多通道流量型蠕動泵（BT100-1L，保定蘭格恒流泵有限公司）、恒溫干燥箱（FD115，德國賓德BINDER公司）、聚四氟磁力攪拌子、4號玻璃坩堝。15g/L四苯硼酸鈉溶液：稱取15g四苯硼鈉溶解于約960mL水中，加氫氧化鈉溶液4mL和100g/L六水氯化鎂溶液20mL，攪拌15min，靜置后過濾，貯于棕色瓶或塑料瓶中，一般不超過1個月，如發現混濁，使用前過濾。40g/L乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）溶液：溶解EDTA 4g于100mL水中。400g/L氫氧化鈉溶液：溶解不含鉀的氫氧化鈉40g于100mL水中。1.5g/L四苯硼酸鈉洗滌液：用10體積的水稀釋1體積的上述四苯硼鈉溶液。5g/L酚酞溶液：取0.5g酚酞溶于100mL 95%乙醇中。

1.3 試驗方法 待檢測樣品采用市場抽檢的10個水溶肥料和10個復混肥料。

1.3.1 水溶肥提取方法改進 NY/T1977-2010規定：首先稱取含K2O量約400mg的試樣2～5g（稱準至0.0002g），放置于500mL的錐形瓶中，向錐形瓶中加水約150mL后，將其放在電爐上加熱煮沸30min，取下冷卻，將溶液轉移至250mL的容量瓶中，用蒸餾水定容，混勻后進行干過濾或棄去初濾液。改進方法：稱取相同樣品直接置于250mL容量瓶中，加適量水超聲波震蕩5min，冷卻，用水定容至刻度，混勻后進行干過濾或棄去初濾液。測定：吸取一定體積的試樣溶液，置于250mL燒杯中，加40mL EDTA溶液，加2～3滴酚酞溶液，滴加氫氧化鈉溶液至紅色出現時再過量1mL，蓋上表面皿。在通風柜內緩慢加熱煮沸15min，取下燒杯，用少量水沖洗表面皿，冷卻至室溫。若紅色消失，再用氫氧化鈉溶液調至紅色。

1.3.2 沉淀方法改進 GB/T 8574-2010規定：在不斷攪拌下，于試樣溶液中逐滴加入四苯硼酸鈉溶液，加入量為每含1mg氧化鉀，加四苯硼酸鈉溶液0.5mL，并過量約7mL，繼續攪拌1min，靜置15min以上。改進方法：將6個聚四氟磁力攪拌子分別置于6個試樣溶液燒杯中，將這些燒杯置于磁力攪拌器上，開啟磁力攪拌器調節速度，使轉子均勻地攪拌溶液。將6聯蠕動泵進樣管插入裝有四苯硼酸鈉溶液的2L燒杯中，開啟蠕動泵，調節蠕動泵轉速，通過6根軟管將沉淀劑逐滴加入到6個試樣溶液燒杯中，待液體滴入到試樣溶液燒杯中開始計時2.5min（加液時間根據加液速度自行調節），加液量為每含1mg氧化鉀加四苯硼酸鈉溶液0.5mL，并過量約7mL，到時在驅動器上按下停止鍵，繼續攪拌1min，關閉磁力攪拌器，用一磁鐵環將攪拌子從燒杯中吸出并沖洗，靜置15min以上。抽濾烘干：用預先在（120±5）℃干燥箱內干燥至恒重的玻璃坩堝式濾器抽濾，先將上層清液濾完，然后用傾濾法將沉淀洗入濾器中，用四苯硼鈉洗滌液洗滌沉淀5～7次，每次用量5mL，最后用水洗滌2次，每次用量5mL。抽干后，把濾器和沉淀放在烘箱中于（120±5）℃烘干1.5h，取出放入干燥器中冷卻至室溫，稱量，直至恒重。

2 結果與分析

2.1 水溶肥鉀測定改進法的準確度和精密度 由表1可知，用國標法和改進法對樣品進行同步測定，改進法測得的結果與國標法較為接近，絕對誤差在0～0.19%，將2種處理方法分析結果進行配對[t]檢驗[3]，[t]=0.747，查[t]分布臨界值表得[t]0.05（9）=2.262，[t]<[t]0.05（9），說明這2種處理方法無顯著差異。

由表2可知，改進法測得的結果之間基本一致，極差在0.08%～0.18%，符合平行測定結果絕對差值不大于0.30%的要求。RSD在0.2%～0.6%（<2%），說明該方法的精密度較好。

2.2 復混肥鉀測定改進法的準確度和精密度 由表3可知，用國標法和沉淀改進法對樣品進行同步測定，改進法測得的結果與國標法較為接近，絕對誤差在0.04%～0.20%，將2種處理方法分析結果進行配對[t]檢驗，[t]=0.026，查t分布臨界值表得[t]0.05（9）=2.262，[t]0.01（9）=3.25，說明這2種處理方法無顯著差異，可以用改進后的沉淀方法替代標準方法。

由表4可知，改進法測得的結果之間基本一致，極差在0.02%～0.15%，符合平行測定結果絕對差值不大于0.30%的要求。RSD在0.1%～0.3%（<2%），說明該方法的精密度較好。

2.3 標準物質回收率 稱取經120℃烘干2h冷卻后的硫酸鉀標準品0.8g左右，采用改進后的沉淀法，測定6次，計算回收率。硫酸鉀中鉀含量標準值44.80%，不確定度為0.11%。由表5可知，回收率在99.55%～100.53%，說明改進后的沉淀法準確度較高。

3 結論與討論

本試驗對NY/T1977-2010中水溶肥料中鉀含量提取方法進行了改進，將加熱煮沸改為超聲波震蕩5min，改進后的方法測定結果與國標法檢測結果對比無顯著差異，改進后的方法減少了煮沸和冷卻的時間，將樣品分析時間縮短了2h以上，提高了檢測工作效率。GB/T8574-2010中的沉淀方法需要在手動攪拌下不斷加入四苯硼鈉溶液，手動攪拌1個樣品耗費時間長，在邊攪拌邊沉淀的過程中容易將空氣氣泡帶入，得到的沉淀往往含有大量的氣泡，導致抽濾的時候速度也比較慢。本試驗將手動不斷攪拌加液改為蠕動加液泵加液攪拌子自動攪拌，用機械的方法替代了手工操作。與手動攪拌沉淀相比，改進法相同的時間可以同時沉淀6個樣品，得到的沉淀顆粒細小、均勻、無氣泡，抽濾速度快，且改進后的方法測定結果與國標法檢測結果對比無顯著差異。由此可見，改進后的方法降低了檢測人員勞動強度，極大地提高了工作效率，適合于大批量樣品分析。

參考文獻

[1]中華人民共和國農業部.NY/T1977-2010水溶肥料氮、磷、鉀含量的測定[S].北京：中國農業出版社，2011.

[2]全國肥料和土壤調理劑標準化技術委員會.GB/T 8574-2010復混肥料中鉀含量的測定四苯硼酸鉀重量法[S].北京：中國標準出版社，2010.

[3]方萍.實用農業試驗設計與統計分析指南[M].北京：中國農業出版社，2000.

（責編：徐世紅）