關 敬,付澄瑤,劉洪偉
(中國-阿拉伯化肥有限公司,河北 秦皇島 066000)
氯離子含量是化肥質量的重要指標之一。有些農作物對氯離子相對比較敏感,例如瓜果類作物、煙草類農作物、塊莖類農作物等都是忌氯作物[1],在施用肥料過程中要控制化肥中氯離子的含量。因此氯離子含量的測定成為化肥出廠檢測和日常檢測的重要項目之一。
目前,我國復合肥料、摻混肥料、有機肥料,以及硝酸鉀、硫酸鉀等中的氯離子測定方法均為硫酸鐵銨指示劑法[2-7]。該方法樣品處理使用蒸餾水加熱浸提(水溶法),時間冗長,步驟煩瑣。為此,對樣品浸提過程進行改進,將水溶法改成酸溶法,使用硝酸對樣品進行溶解浸提。
筆者探討在實驗樣品處理過程中使用酸溶法替代水溶法的可行性,并對比兩種方法測定結果的準確度、所用時間,研究酸溶法的加標回收率,為化肥中氯離子測定工作中使用酸溶法處理樣品提供依據。
將實驗樣品溶解后,在中性或者微酸性條件下,加入過量硝酸銀溶液,使氯離子轉化為氯化銀沉淀,以硫酸鐵銨為指示劑,用硫氰酸銨標準滴定溶液滴定剩余的硝酸銀。
實驗所用溶液的配制方法均符合HG/T 2843—1997[8]的規定。
硝酸溶液,1+1;硝酸銀溶液;氯離子標準溶液;硫酸鐵銨指示劑(80 g/L);硫氰酸銨標準滴定溶液。
1.3.1 水溶法(國標法)
稱取試樣1 ~10 g(精準至0.001 g)于250 mL燒杯中,加入100 mL 蒸餾水,將燒杯置于電爐上緩慢加熱至沸騰,保持微沸騰10 min,冷卻至室溫,將燒杯中的溶液轉移至250 mL 容量瓶中定容,混勻。干過濾,棄去最初的部分濾液。
準確吸取25 mL濾液于250 mL錐形瓶中,加入1+1 硝酸溶液5 mL,加入硝酸銀溶液25.0 mL,搖動至沉淀分層,加入鄰苯二甲酸二丁酯5 mL,搖動片刻。
加入水使溶液總體積約為100 mL,加入2 mL硫酸鐵銨指示劑,用硫氰酸銨標準滴定溶液滴定剩余的硝酸銀,至出現淺橙紅色或者磚紅色為止,同時進行空白實驗。
1.3.2 酸溶法
由于化肥種類不同會影響氯離子含量,根據所用原材料的不同將化肥分為硫酸鉀型化肥和氯化鉀型化肥。
1.3.2.1 硫酸鉀型化肥
稱取試樣1 ~2 g于150 mL錐形瓶中,加入去離子水20 mL、1+1 硝酸溶液10 mL,搖晃使試樣溶解;加入硝酸銀溶液25.0 mL,搖勻,加入硫酸鐵銨指示劑2 mL,用硫氰酸銨標準滴定溶液滴定剩余的硝酸銀,至出現淺橙紅色或者磚紅色為止,同時進行空白實驗。
1.3.2.2 氯化鉀型化肥
稱取試樣1 ~2 g于250 mL容量瓶中,加入去離子水150 mL、1+1 硝酸溶液10 mL,搖晃使試樣溶解,定容,搖勻。干過濾,棄去最初的部分濾液。
準確吸取20 mL濾液于150 mL錐形瓶中,加入1+1硝酸溶液10 mL,加入硝酸銀溶液25.0 mL,加入硫酸鐵銨指示劑2 mL,用硫氰酸銨標準滴定溶液滴定剩余的硝酸銀,至出現淺橙紅色或者磚紅色為止,同時進行空白實驗。
化肥中氯離子質量分數按式(1)計算:

D——吸取試液體積與試液總體積的比值;
M——氯離子的毫摩爾質量,0.035 45 g/mmol。
氯離子含量測定的允許誤差見表1。

表1 氯離子含量測定的允許誤差
復合肥料樣品分別經過水溶法和酸溶法處理后進行測定,結果見表2。

表2 酸溶法和水溶法實驗結果對比
從表2可知,兩種試樣處理方法最后的測定結果基本吻合,酸溶法處理比水溶法要縮短大量時間,可以提高工作效率。因此可用酸溶法代替水溶法處理試樣。
取KCl基準試劑,對樣品采用酸溶法處理后進行回收率實驗,結果見表3。由表3 可知,在氯離子測定過程中,使用酸溶法處理樣品其氯離子的平均回收率為99.18%,回收率的范圍在97.37%~100.95%。實驗結果表明,該法具有較好的準確度,在日常工作中可以使用該方法替代水溶法進行化肥中氯離子測定的樣品處理。

表3 酸溶法處理氯化鉀基準試劑回收率測定結果 %
通過實驗對比發現,采用國標中水溶法測定化肥中氯離子時,提取復合肥中氯元素的過程需要加熱、煮沸、冷卻、轉移等步驟,樣品預處理時間冗長,步驟煩瑣。而將試樣直接溶于1+1 硝酸溶液,其實驗過程不需要煮沸、冷卻等,簡化了實驗步驟,測量誤差和水溶法幾乎無異。方法操作簡單,非常適用于復合肥料的常規大量檢測,該法同樣適用于原材料中的氯離子測定。