趙保真

摘 要 尿素硝酸銨溶液總氮含量測(cè)定采用GB/T8572-2010為仲裁法，筆者自參加工作以來(lái)就從事尿素硝酸銨溶液全分析工作，對(duì)用該仲裁法測(cè)定尿素硝酸銨溶液總氮含量過(guò)程中的稱樣、還原、消化、蒸餾、滴定等步驟需注意的關(guān)鍵點(diǎn)有比較深刻的理解，希望總結(jié)的內(nèi)容能為從事該產(chǎn)品分析檢驗(yàn)者提供可行性參考。

關(guān)鍵詞 尿素硝酸銨溶液 總氮含量 測(cè)定 關(guān)鍵點(diǎn)

中圖分類號(hào)：S143 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

本實(shí)驗(yàn)中的尿素硝酸銨溶液是以尿素和硝酸銨的比值為0.74-0.80為理論依據(jù)，把尿素和硝酸銨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的中間品尿液和硝酸銨溶液混合，經(jīng)后期調(diào)整溶液的酸堿度并均勻攪拌，而達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的水溶性液體氮肥。尿素硝酸銨溶液是一種復(fù)合型液體氮肥，其中氮的三種表現(xiàn)形態(tài)為硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及酰胺態(tài)氮，被農(nóng)作物吸收快且作用時(shí)間長(zhǎng)，能做底肥、無(wú)土栽培，既可沖施又可滴灌、噴灑等，該水溶性氮肥在農(nóng)業(yè)水肥一體化項(xiàng)目中得到了重點(diǎn)推廣，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。河南晉開(kāi)集團(tuán)生產(chǎn)的尿素硝酸銨溶液總氮含量大于32%，如何快速準(zhǔn)確地檢測(cè)，是每個(gè)檢驗(yàn)員所面臨的問(wèn)題?，F(xiàn)結(jié)合多次實(shí)際操作，以尿素硝酸銨溶液中總氮含量的測(cè)定過(guò)程中的注意事項(xiàng)為例，總結(jié)了該方法的幾個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)，供同行參考。

1實(shí)驗(yàn)原理

在酸性介質(zhì)中將硝酸鹽還原成銨鹽，用濃硫酸消化，將酰胺態(tài)氮轉(zhuǎn)化為銨鹽，從堿性溶液中蒸餾出氨，用過(guò)量硫酸溶液吸收氨，甲基紅-亞甲基藍(lán)做指示劑，最后用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定。

2實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.6g的尿素硝酸銨溶液于蒸餾瓶中加入35mL水，搖勻，加入1.2g鉻粉和7mL鹽酸，靜置，讓溶液緩慢反應(yīng)5分鐘，在通風(fēng)櫥中加熱蒸餾瓶，瓶中溶液泛起泡沫后計(jì)時(shí)，1分鐘后拿下蒸餾瓶，待其冷卻至室溫后，量取25mL硫酸，在通風(fēng)櫥中邊加邊搖蒸餾瓶，持續(xù)加熱至硫酸冒白煙且開(kāi)始充滿蒸餾瓶時(shí)插上小玻璃漏斗并開(kāi)始計(jì)時(shí)，15分鐘后待蒸餾瓶中溶液變?yōu)橥良t色拿下蒸餾瓶，再次冷卻至室溫后加入300mL水，加適量氫氧化鈉溶液搖勻，放入4～5片經(jīng)高溫處理后的瓷碎片，連接在蒸餾裝置上；在預(yù)先洗凈的接受蒸餾液的錐形瓶中加50mL硫酸溶液、6滴甲基紅-亞甲基藍(lán)混合指示劑，連接在蒸餾裝置上，緩慢開(kāi)通循環(huán)冷卻水和電爐，錐形瓶中溶液體積達(dá)300mL后，用pH試紙檢測(cè)，餾出液呈中性則結(jié)束蒸餾，用氫氧化鈉標(biāo)液返滴定。

3實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1樣品的制備與稱樣

國(guó)標(biāo)GB/T8572-2010規(guī)定，在試樣的稱量時(shí)應(yīng)稱取總氮含量不應(yīng)大于235mg，硝酸態(tài)氮含量不大于60mg的試樣0.5～2.0g。

關(guān)鍵點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)中按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算出要稱取約0.7g試樣，稱取質(zhì)量可比要求的要少些，故實(shí)驗(yàn)中稱0.6g。稱樣量過(guò)多不利于氮的完全蒸出，過(guò)少引入的誤差過(guò)大。在稱取液體試樣前，應(yīng)注意要將剛?cè)〉拇郎y(cè)樣倒入有小滴管的密封小滴瓶中，防止溶液中的游離態(tài)氨揮發(fā)，影響分析結(jié)果。

3.2還原

用鉻粉和鹽酸還原硝態(tài)氮時(shí)，加35mL水溶解樣品，可先加20mL再用洗瓶沖洗燒瓶壁。而后加1.2g鉻粉和7mL鹽酸，靜置，讓溶液緩慢反應(yīng)5分鐘，在通風(fēng)櫥中加熱蒸餾瓶，瓶中溶液泛起泡沫開(kāi)始計(jì)時(shí)，1分鐘后拿下蒸餾瓶冷卻。

關(guān)鍵點(diǎn)：蒸餾燒瓶中溶液出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象并不說(shuō)明溶液已經(jīng)泛起泡沫，待瓶中溶液冒大泡后方可計(jì)時(shí)。溶液泛起大泡沫后繼續(xù)加熱使其反應(yīng)，才能完全將硝態(tài)氮還原成銨鹽，泛起泡沫計(jì)時(shí)點(diǎn)和加熱終點(diǎn)的判斷是此還原過(guò)程的關(guān)鍵。

3.3消化

加25mL硫酸于蒸餾燒瓶中，在此過(guò)程中應(yīng)邊加硫酸邊輕搖燒瓶，以防反應(yīng)劇烈瓶中待測(cè)溶液濺出。而后將蒸餾燒瓶放置在電爐上先開(kāi)最大功率加熱，至硫酸冒白煙且開(kāi)始充滿整個(gè)燒瓶時(shí)蓋上小玻璃漏斗并將火調(diào)小，計(jì)時(shí)15分鐘待蒸餾瓶中溶液變?yōu)橥良t色時(shí)，拿下蒸餾燒瓶，冷卻至室溫。尿素硝酸銨溶液消化是否完全與溫度、時(shí)間有關(guān)。

關(guān)鍵點(diǎn)：用濃硫酸消化尿素中的酰氨態(tài)時(shí)，關(guān)鍵要控制好電爐功率，一定注意硫酸冒白煙后要蓋上小玻璃漏斗，此操作既可防止氨隨白煙逸出又可起到回流的作用。消化反應(yīng)過(guò)程中硫酸冒煙時(shí)間點(diǎn)應(yīng)準(zhǔn)確把握，冒煙后要勤于觀察并間隔性的搖動(dòng)燒瓶使待測(cè)樣不至于粘在瓶底，更不能持續(xù)高溫加熱，否則硫酸會(huì)發(fā)生爆濺，致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確甚至傷至檢驗(yàn)人員，發(fā)生安全事故。

3.4蒸餾

溫度、時(shí)間在蒸餾過(guò)程中都有較為嚴(yán)苛的要求，在反應(yīng)中生成的沉淀會(huì)在瓶底粘附，蒸餾瓶底會(huì)因受熱不均勻而產(chǎn)生爆沸甚至爆炸，若過(guò)程操作不當(dāng)，可能會(huì)造成安全事故，應(yīng)謹(jǐn)慎操作注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

（1）蒸餾裝置各連接處使用軟橡皮管連接，避免連接處使用硬連接。

（2）牢固固定蒸餾裝置，保證冷凝裝置良好。正確連接冷凝管的上下水管，水壓要適宜，水壓太小的話，冷凝效果達(dá)不到，會(huì)使接受瓶中的吸收液倒吸至蒸餾燒瓶中甚至?xí)咕彌_管因太熱而炸裂，最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果甚至傷及檢驗(yàn)人員。

（3）加熱溫度要保證液體持續(xù)處于沸騰狀態(tài)。電爐功率開(kāi)太大，可能使燒瓶中溶液劇烈沸騰，導(dǎo)致氫氧（下轉(zhuǎn)第253頁(yè)）（上接第231頁(yè)）化鈉溶液進(jìn)入接受器，因中和部分吸收液而使測(cè)定結(jié)果偏高；電爐功率開(kāi)太小，尿素中的酰胺態(tài)氮不能被完全消化，測(cè)定結(jié)果偏低。

（4）沉降或者粘在蒸餾燒瓶底部的雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致蒸餾燒瓶底部受熱不均勻，發(fā)生不規(guī)則爆沸甚至爆炸，因此，在進(jìn)行蒸餾前，必須加入玻璃珠7～8?；蛘呓?jīng)高溫處理過(guò)的瓷碎片4～5片。

（5）往燒瓶中加水時(shí)，要緩慢加入并適量，加水后應(yīng)搖動(dòng)燒瓶使其底部的粘附物分散。根據(jù)多次試驗(yàn)，加入300mL水就能滿足實(shí)驗(yàn)要求，加入水太多，沸騰的液滴容易進(jìn)入冷凝管，太少的話燒瓶中的氮不能被完全蒸餾出來(lái)而使測(cè)定結(jié)果偏低。

（6）蒸餾時(shí)保持燒瓶?jī)?nèi)溶液呈堿性。蒸餾時(shí)加氫氧化鈉時(shí)要注意液封，防止氨氣逸散。氫氧化鈉溶液加入量一定要保證足量，不然會(huì)導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果偏低。

3.5接收

根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)接收瓶中接收液達(dá)300mL時(shí)，蒸餾可結(jié)束。一般情況下，結(jié)束蒸餾前，要用PH試紙檢驗(yàn)冷凝管液滴，若呈中性則可結(jié)束蒸餾，否則應(yīng)繼續(xù)蒸餾。撤去接受餾出液的錐形瓶前，先用裝有蒸餾水的洗瓶沖洗冷凝管內(nèi)及冷凝管下端，保證餾出液全部流入錐形瓶中。

3.6滴定

滴定時(shí)應(yīng)注意以下關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定，混合指示劑終點(diǎn)應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色，將至終點(diǎn)時(shí)，可半滴半滴地加入。

（2）混合指示劑更易變質(zhì)，不要放置太長(zhǎng)時(shí)間。

3.7空白實(shí)驗(yàn)

認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待空白試驗(yàn)。器皿引入雜質(zhì)、溶劑干擾等造成的系統(tǒng)誤差都可用空白試驗(yàn)來(lái)消除；氮含量計(jì)算時(shí)要用到空白值，且影響較大，故作平行試驗(yàn)。

4結(jié)束語(yǔ)

利用蒸餾后滴定法測(cè)定尿素硝酸銨溶液中總氮含量的試驗(yàn)過(guò)程固然繁瑣，但結(jié)果精確度高，因而在檢測(cè)中經(jīng)常被用到，檢測(cè)時(shí)注意以上所提到的問(wèn)題，就會(huì)提高檢測(cè)精度，增快檢測(cè)效率。

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