雷曉旭 孫 哲 張 學(xué)

復(fù)合肥、復(fù)混肥、摻混肥中氮元素有多種形態(tài)，主要分為銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰銨態(tài)氮、有機氮。第三方檢測機構(gòu)往往并不明確復(fù)合肥、復(fù)混肥、摻混肥待測樣中氮的類型，常常按照未知樣進行檢測。本文提出了上述三種肥料未知樣總氮含量檢測的優(yōu)化方法，旨在為第三方檢測機構(gòu)檢測上述三種肥料總氮含量提供極具參考價值的信息。

復(fù)合肥、復(fù)混肥、摻混肥因養(yǎng)分含量高、不結(jié)塊、營養(yǎng)種類較多、無副作用、便于存儲與施用等多個優(yōu)點，廣為市場所歡迎。國家和農(nóng)業(yè)部先后發(fā)行了《GB/T 8572-2010復(fù)混肥料中總氮含量的測定 蒸餾后滴定法》、《GB/T 22923-2008肥料中氮磷鉀的自動分析儀法》、《NY 525-2012有機肥料》以及《NY/T 2542-2014肥料總氮含量的測定》等標(biāo)準，這些標(biāo)準成為當(dāng)前復(fù)合肥、復(fù)混肥、摻混肥總氮含量的主要依據(jù)?？傮w來說，這些標(biāo)準總氮含量的檢測過程大致可分為兩段：消化過程、蒸餾滴定過程。消化過程是將不同類別的氮經(jīng)過不同的手段轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，蒸餾滴定過程是通過中和反應(yīng)定量計算待測樣中總氮含量。

1.第三方檢測機構(gòu)對復(fù)合肥、復(fù)混肥、摻混肥總氮含量檢測存在的問題

1.1 不同標(biāo)準中催化劑、硫酸用量差異很大：

《NY/T 2542-2014肥料總氮含量的測定》第3.5.5條還原消化法對未知樣的消化方法表述如下：“稱取含總氮不大于235mg、硝態(tài)氮不大于60mg的試樣0.2-2g（精確至0.0001g）于消化（蒸餾）管中，……加入2g混合催化劑，小心加入10mL硫酸……”

《GB/T 8572-2010復(fù)混肥料中總氮含量的測定 蒸餾后滴定法》第6.2.6條中，對未知樣的消化過程如下：“從試樣中稱取總氮含量不大于235mg……加入22g混合催化劑，小心加入30mL硫酸……”

混合催化劑中的硫酸鉀可以將硫酸沸點溫度從330℃提高至400℃，加快了消化速度，但如果硫酸鉀加入太多，生成的硫酸氫銨也會分解，釋放出氨氣；且硫酸消耗量過大，使得硝化反應(yīng)不能完全，最終導(dǎo)致檢測結(jié)果偏低。

1.2 消化終點判定方法不同

《NY/T 2542-2014肥料總氮含量的測定》第3.5.5條還原消化法對未知樣的消化方法表述如下：“……消化至試樣溶液呈紫紅色后，再加熱20min后停止……”

《GB/T 8572-2010復(fù)混肥料中總氮含量的測定 蒸餾后滴定法》第6.2.6條對未知樣的消化方法表述如下：“……繼續(xù)加熱至冒硫酸白煙60min后停止……”

筆者在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，消化待測樣品時，如加入22g混合催化劑、30mL硫酸，消化結(jié)束后試料常常結(jié)成硬塊，導(dǎo)致消化不完全、蒸餾時塊狀物難以破碎，檢測值偏低。

1.3 帶來不必要的環(huán)境污染

現(xiàn)行總氮含量的檢測標(biāo)準對未知形態(tài)的氮的消化處理方法是：首先加入鉻粉、鹽酸，而不含硝態(tài)氮的復(fù)合肥、復(fù)混肥、摻混肥中總氮含量的檢測，無需用鉻粉還原，導(dǎo)致了不必要的試劑消耗，帶來了不必要的環(huán)境污染。

2.需要注意的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 檢測前判斷是否含有硝態(tài)氮

在檢測之前，判斷待測樣是否含有硝態(tài)氮，可以將稱樣量控制到最佳，最大限度減小試驗誤差。如不含硝態(tài)氮，則允許的稱樣量范圍大大增加，只需待測樣總氮含量不大于235mg即可，這樣可通過增大稱樣量來減小試驗誤差，避免因平行間波動過大導(dǎo)致實驗失??；如待測樣中含有硝態(tài)氮，則需要減小稱樣量（硝態(tài)氮含量不大于60mg），以免超過了鉻粉還原能力，導(dǎo)致檢測值偏低。

2.2 樣品消解

2.2.1 混合催化劑加入量的合理把握

混合催化劑加入量過多，會使硫酸生成硫酸氫鉀，影響消化效率，太少則氨化不充分。

硫酸鉀和硫酸的添加比例一般為：硫酸鉀：硫酸=7g：12m1（1g樣品）。

2.2.2 消解溫度的合理把控

消化溫度應(yīng)緩慢升高，避免碳化物反應(yīng)激烈；之后逐漸升高溫度，保持微沸至消化完畢。

2.3 蒸餾滴定

2.3.1 氫氧化鈉的加入量的確定

氫氧化鈉的作用為中和消化剩余的酸、堿化分解銨鹽生成氨。40%的氫氧化鈉溶液理論加入量為硫酸的4倍，而且一般高于這個理論值，如果加入量不足會生成硫化氫。

2.3.2 吸收液的選擇

在濃堿環(huán)境下蒸餾出的氨氣，標(biāo)準中用硫酸、鹽酸或硼酸標(biāo)準溶液吸收。需要注意的是使用4%的飽和硼酸溶液吸收，可省略了反滴定，且硼酸是弱酸，可以吸收氨氣，在用酸滴定時，不影響指示劑變色范圍。