王文正 丁蕊艷 李騰等
摘要 [目的]用2種方法測(cè)定復(fù)混肥料中的氯離子含量,研究2種方法間的差異。[方法]用國(guó)標(biāo)法和硝酸銀直接滴定法分別測(cè)定復(fù)混肥料中的氯離子含量。[結(jié)果]硝酸銀直接滴定法與國(guó)標(biāo)法無顯著差異,硝酸銀直接滴定法操作簡(jiǎn)單、快速、試劑消耗少、成本低。[結(jié)論]用硝酸銀滴定法測(cè)定復(fù)混肥料中的氯離子結(jié)果準(zhǔn)確,操作簡(jiǎn)單快速,試驗(yàn)成本低。
關(guān)鍵詞 復(fù)混肥料;氯離子;國(guó)標(biāo)法;硝酸銀滴定法
中圖分類號(hào) S143 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2018)32-0170-03
Comparison of Determination Methods of Chloride Ion in Compound Fertilizer
WANG Wenzheng,DING Ruiyan,LI Teng et al
(Institute of Quality Standards, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, Shandong 250100)
Abstract [Objective]The chloride ion content in the compound fertilizer was determined by two methods, and the difference between the two methods was studied.[Method]Chloride ion in compound fertilizer were determined by national standard method and silver nitrate titration method.[Result]There was no significant difference between silver nitrate titration method and the national standard method.Silver nitrate titration method was simple operate,fast,less reagent consumption and low cost.[Conclusion]The determination of chloride ion in compound fertilizer by silver nitrate titration method is accurate, simple operate,fast and low cost.
Key words Compound fertilizer;Chloride ion;National standard method;Silver nitrate titration method
基金項(xiàng)目 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0501407)。
作者簡(jiǎn)介 王文正(1965—),女,山東菏澤人,研究員,從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)研究。*通訊作者,研究員,從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)研究。
收稿日期 2018-05-17
復(fù)混肥料又稱復(fù)合肥料,是含有2種或3種肥料要素的化學(xué)肥料。世界上生產(chǎn)和施用化學(xué)肥料只有140多年的歷史,隨著化肥工業(yè)的迅速發(fā)展,無論在數(shù)量上或者在品種上都有了明顯的增加[1-4]。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)科技的迅速發(fā)展,復(fù)混肥料的施用也日益普遍。復(fù)混肥料主要原料有氯化鉀、氯化銨、硫酸鉀、尿素、硝銨、磷銨等,不可避免會(huì)帶入氯離子。氯離子不易被農(nóng)作物吸收,大部分會(huì)殘留在土壤中,當(dāng)土壤呈酸性時(shí),氯離子與氫離子生成鹽酸溶液,對(duì)作物影響極大;當(dāng)土壤為中性或石灰性時(shí),易造成鈣離子流失降低肥力或使土壤鹽堿化。因此,現(xiàn)行復(fù)混肥料標(biāo)準(zhǔn)(GB15063—2009)明確要求,氯離子含量不超過3.0%時(shí)可以不標(biāo)注,含量不超過15%時(shí)需標(biāo)注含氯(低氯),含量不超過30%時(shí)需標(biāo)注含氯(中氯),含量大于30%時(shí)需標(biāo)注含氯(高氯)[5-9] 。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15063—2009中氯離子的測(cè)定,是在微酸性試料溶液中,加入過量的硝酸銀溶液,使氯離子轉(zhuǎn)化成為氯化銀沉淀,用鄰苯二甲酸二丁酯包裹沉淀,以硫酸鐵銨為指示劑,用硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定剩余的硝酸銀,從而計(jì)算出氯離子的含量。該試驗(yàn)中硝酸銀滴定法是以鉻酸鉀為指示劑,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定試料中的氯離子;在等當(dāng)點(diǎn)前,銀離子首先與氯離子反應(yīng)生成白色氯化銀沉淀,而在等當(dāng)點(diǎn)后,銀離子與鉻酸根離子反應(yīng)生成磚紅色鉻酸銀沉淀,指示達(dá)到終點(diǎn),從而計(jì)算出氯離子含量。
筆者比較用國(guó)標(biāo)法和硝酸銀滴定法測(cè)定復(fù)混肥料中的氯離子含量測(cè)定結(jié)果間有無差異,以期尋找一種簡(jiǎn)單、高效、低成本的氯離子含量測(cè)定方法。
1 材料與方法
1.1 樣品及處理
選取氯離子含量高、中、低肥料各12個(gè)樣品,所有樣品均來自山東省各地區(qū)的農(nóng)資市場(chǎng),按照國(guó)標(biāo)GB15063—2009的要求,粉碎過篩備用。
1.2 國(guó)標(biāo)法
1.2.1 儀器與試劑。千分之一天平,滴定管,移液管,鄰苯二鉀酸二丁酯,硝酸溶液(1+1),硝酸銀溶液[c(AgNO3)]=0.05 mol/L,氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 mg/mL),硫酸鐵銨指示劑(80 g/L),硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(NH4SCN)]=0.05 mol/L。
1.2.2 分析步驟。
稱取試樣1~10 g于250 mL燒杯中,加100 mL水,緩慢加熱至沸,繼續(xù)微沸10 min,冷卻至室溫,溶液轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中,稀釋至刻度,混勻,干過濾,棄去最初的部分濾液。準(zhǔn)確吸取一定量的濾液于250 mL錐形瓶中,加入5 mL硝酸溶液,加入25.0 mL硝酸銀溶液,搖動(dòng)至沉淀分層,加入5 mL鄰苯二鉀酸二丁酯,搖動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的硝酸銀,至出現(xiàn)淺橙紅色或淺磚紅色為止。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.3 硝酸銀滴定法
1.3.1 儀器與試劑。千分之一天平,滴定管,鉻酸鉀指示劑(100 g/L),硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 [c(AgNO3)]=0.05 mol/L。
1.3.2 分析步驟。
稱取試樣1~10 g于250 mL燒杯中,加100 mL水,緩慢加熱至沸,繼續(xù)微沸10 min,冷卻至室溫。加入2 mL鉻酸鉀指示劑,搖動(dòng)片刻,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液出現(xiàn)磚紅色為止。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法
以國(guó)標(biāo)法測(cè)量結(jié)果(xi)為標(biāo)準(zhǔn),硝酸銀滴定法測(cè)量結(jié)果(yi)與國(guó)標(biāo)法測(cè)量結(jié)果間差別比較采用配對(duì)設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn);2種方法測(cè)定結(jié)果之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析;同時(shí)采用絕對(duì)誤差(Absolute Error,AE;2種方法測(cè)量結(jié)果差值d,xi-yi=dt)和相對(duì)誤差(Relative Error,RE;2種方法測(cè)量結(jié)果絕對(duì)誤差/國(guó)標(biāo)法測(cè)量結(jié)果×100%,(xi-yi)/xi×100%)表示2種方法的測(cè)量誤差,采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析比較3組不同氯離子含量樣品2種方法間的測(cè)量誤差。數(shù)據(jù)整理采用Excel 2016軟件,統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0。所有假設(shè)檢驗(yàn)的檢驗(yàn)水準(zhǔn)均為0.05。
2 結(jié)果與分析
2.1 2種測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果
選擇低氯(氯離子含量≤15%)、中氯(15%<氯離子含量≤30%)和高氯(氯離子含量>30%)樣品各12個(gè),分別用2種方法對(duì)氯離子含量進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果見表1~3。
比較采用配對(duì)設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)對(duì)2種方法測(cè)定的3類不同氯離子含量樣品結(jié)果(圖1和表4)發(fā)現(xiàn),2種方法的測(cè)量結(jié)果無差別(P>0.05);同時(shí)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),2種測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果間具有良好的相關(guān)性。
2.2 不同氯離子含量組2種測(cè)量方法的誤差
采用方差分析對(duì)低氯、中氯和高氯3個(gè)樣品組硝酸銀法和國(guó)標(biāo)法測(cè)量結(jié)果的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差進(jìn)行比較,結(jié)果顯示(圖2),3組不同氯離子含量樣品組間2種方法的絕對(duì)誤差無差別(F=0.65,P=0.527 5);同時(shí),除氯離子含量<3.0%的6個(gè)樣品(按照國(guó)家規(guī)定不需要標(biāo)注)外,其他3組不同氯離子含量樣品2種方法的相對(duì)測(cè)量誤差均在1%左右甚至更小,且3組間相對(duì)誤差無差別(F=0.34,P=0.715 2),說明2種方法的測(cè)量結(jié)果一致,誤差較小且不受樣品中氯離子含量的影響。
3 討論與結(jié)論
對(duì)于復(fù)合肥料中氯離子含量的測(cè)定,現(xiàn)行方法為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15063—2009中氯離子的測(cè)定方法,與該研究提出的硝酸銀滴定法相比,操作復(fù)雜、效率較低。而硝酸銀滴定法以鉻酸鉀為指示劑,用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定試料中的氯離
子,其操作簡(jiǎn)單、高效。該研究發(fā)現(xiàn),硝酸銀滴定法的測(cè)量結(jié)果與國(guó)標(biāo)法測(cè)量氯離子的結(jié)果相比無差別,其相對(duì)誤差和絕
對(duì)誤差均很小且穩(wěn)定;前處理操作簡(jiǎn)單,所需試劑少,試驗(yàn)成本低;同時(shí)測(cè)量誤差與樣品中氯離子含量無關(guān),對(duì)于低氯、中氯和高氯樣品均適用。因此,硝酸銀滴定法可作為一種簡(jiǎn)單、高效、成本較低的測(cè)定復(fù)混肥料中氯離子含量的方法。
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