王永建 陳海元
(新疆阿克蘇地區質量與計量檢測所,新疆 阿克蘇 843000)
在復混肥料中總氮包括銨態氮、酰胺態氮、硝態氮、氰氨態氮、有機質氮五種不同形態的氮。不同形態的氮轉化為銨根離子的原理不同,方法也不同,因此,將各種形態的氮轉化為銨根離子是保證檢測結果準確的關鍵,要求檢測人員嚴格按標準要求采用不同的轉化方式,同時把握好每種方法的關鍵控制點。這不僅需要長期的實踐,還要善于總結歸納方能掌握?,F行標準GB/T8572-2010《復混肥料中總氮含量測定 蒸餾后滴定法》中總氮的檢測原理是用不同方法將不同形態的氮轉化為銨根離子,然后在堿性溶液中蒸餾出氨,并吸收到過量的硫酸標準溶液中,加入指示劑,用氫氧化鈉標準溶液返滴定測出氮的含量。其中方法6.2.5含硝態氮用Cr粉和HCL還原硝態氮的方法,常出現值偏低,消化過頭,炸瓶等問題?,F就以由57%的NH4CL、9%硝態氮、尿素混合而成的樣品為例,按標準GB/T8572-2010中6.2.5(含硝態、酰氨態、氨態、氰氨態氮)要求進行實驗,本文結合實踐工作經驗,就該方法總結了幾個關鍵控制點,供大家參考。
1粉碎樣品:按GB/T8571規定制備試樣。樣品需混勻縮分至100g左右,粉碎或研磨至通過0.50mm試驗篩(對于潮濕肥料可通過1.00 mm試驗篩)??s分、研磨過程注意要迅速,盡量避免樣品在此過程吸潮或失水,且要防止樣品過熱,影響養分含量。
稱樣:關鍵點一,需根據總氮≤235mg,硝態氮≤60mg的試料0.5g~2g和樣品中氮含量的要求計算出稱樣量。先根據9%的硝態氮計算稱樣量應≤60mg/9%=0.67g,如果大于此克數,則硝態氮不能完全轉化為氨態氮,造成結果偏低;當然也不能小于0.5g,否則相對誤差大。根據總氮≤235mg,該樣品總氮18%左右,計算出需稱樣1.3g,為將N充分轉化成氨態氮,我們只能稱取小于0.67g的樣品于燒瓶中。
試驗步驟:一、還原
1.1 加35m1水溶解樣品,可先加20m1再用洗瓶吹入,邊加水邊轉動燒瓶,使瓶壁上的樣沖入瓶底,如果水量太多,消化時間會增長,可適當控制好水量,減小試驗周期。
1.2 粗稱Cr粉,加HCL(最好用量杯或量筒),靜置5~10min,讓其緩慢反應,因產生氫氣不斷有小氣泡往上翻。
1.3 關鍵點二,將燒瓶放置在電爐上煮沸冒大泡時方可計時,1min后取下冷卻。沸騰并不等于泛起泡沫,泛起泡沫是由于大量氫氣發生而引起的,此時溶液顯著變深綠色。這種現象有時與沸騰同時產生,有時在沸騰一段時間才出現,一定要出現這種現象才能有效地把硝態氮還原。初始計時和終點的判斷是還原硝態氮的關鍵。
2消化完全與否——關鍵點三(用硫酸將酰氨態、氰氨態氮轉化為氨態氮)
燒瓶冷卻后小心加入25ml硫酸,每加一些輕搖幾下,防止劇烈反應濺出。放置電爐上繼續消化,先大火將水蒸氣趕跑,小漏斗尖嘴靠在燒瓶內壁可使水蒸氣快點蒸發。當開始冒硫酸白煙(SO3)時要將火調小,煙霧彌漫整瓶內呈半透明開始計時15min。火候溫度控制尤為關鍵,如果溫度過低,則消化不完全,溫度過高,會導致氮的損失。水蒸氣趕完后可在電爐上加兩塊耐火磚,瓶底適當架空一點保持微沸即可。否則前面煙霧太大,后面無煙霧,會生成褐色焦硫酸鹽糊住瓶底,導致炸瓶。消化中至始至終都有白煙,最后樣液為墨綠色不粘瓶壁為最佳。
3蒸餾
這類樣品在蒸餾過程中經常有劇烈的暴沸現象,可通過增加防暴沸棒至3-4根,玻璃珠數量控制在7~8粒,太多反而沸騰不均勻,多加水(不超過燒瓶容積的2/3,否則沸騰的液滴容易進入冷凝管),降低供熱強度等來改善此現象。蒸餾裝置要按標準配置,蒸餾時要首先檢查蒸餾裝置是否完好,有無漏氣。在其連接處涂抹耐高溫的硅脂增加密封效果。蒸餾時加入的NaOH溶液,一方面用以與銨鹽反應釋放出氨氣,一方面用以中和消煮液多余的酸并使燒瓶中溶液呈強堿性。多了浪費,少了蒸餾不完全,按標準要求添加NaOH溶液即可。蒸餾出至少150ml蒸餾液后用PH試紙檢查冷凝管出口的液滴,接收瓶打開個縫將試紙插入看其顏色。如無堿性,結束蒸餾。
4滴定
用NaOH標準溶液返滴定過量硫酸至混合指示劑呈現灰綠色為終點。計算得出樣品的氮含量
[1]GB15063-2001檢測標準條文釋義及技術要求[S].
[2]GB/T8571-2008.復混肥料 實驗室樣品制備[S].
[3]GB/T8572-2010.復混肥料中總氮含量的測定.蒸餾后滴定法[S].
[4]孟慶順.淺談復混肥料的發展及檢測[J].