顏軍 韓海林
摘 要:對NY/T1977-2010中規(guī)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(jié)果無顯著差異。GB/T8574-2010中規(guī)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(jié)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(guān)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用十分普遍,市場上的肥料品種越來越多,質(zhì)量也是參差不齊,這就需要加強對水溶肥和復混肥生產(chǎn)的監(jiān)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(jié)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(jīng)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(guī)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(jié)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(xù)攪拌1min,攪拌過程耗時耗力,為此。本研究采用一種6聯(lián)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(fā)現(xiàn)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(guī)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(zhuǎn)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(xiàn)時再過量1mL,蓋上表面皿。在通風柜內(nèi)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(diào)至紅色。
1.3.2 沉淀方法改進 GB/T 8574-2010規(guī)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(xù)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(diào)節(jié)速度,使轉(zhuǎn)子均勻地攪拌溶液。將6聯(lián)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(diào)節(jié)蠕動泵轉(zhuǎn)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(jù)加液速度自行調(diào)節(jié)),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(qū)動器上按下停止鍵,繼續(xù)攪拌1min,關(guān)閉磁力攪拌器,用一磁鐵環(huán)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(nèi)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)果之間基本一致,極差在0.08%~0.18%,符合平行測定結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)果之間基本一致,極差在0.02%~0.15%,符合平行測定結(jié)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(zhì)回收率 稱取經(jīng)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(jié)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(jié)果與國標法檢測結(jié)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(jié)果與國標法檢測結(jié)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(nóng)業(yè)部.NY/T1977-2010水溶肥料氮、磷、鉀含量的測定[S].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2011.
[2]全國肥料和土壤調(diào)理劑標準化技術(shù)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(nóng)業(yè)試驗設計與統(tǒng)計分析指南[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
(責編:徐世紅)