自動定氮儀在復混肥料總氮檢測中的應用分析

河南省土壤肥料站 馬振海

復混肥料含有作物生長必需的氮、磷、鉀等元素，且由于各元素配比靈活，日益受到農民喜歡。但由于各企業生產工藝不同，肥料產品中可能存在各種形態的氮，這給總氮檢測帶來一定的困難。復混肥料總氮的檢測仲裁方法為《復混肥料中總氮含量的測定 蒸餾后滴定法》（GB/T 8572-2010）（以下稱為“國標法”），這也是目前普遍采用的復混肥料總氮檢測方法。但該方法使用試劑量大，而且含硝態氮樣品檢測過程中試樣結塊，造成樣品噴出，影響檢測結果。近年來，隨著科技的不斷發展，特別是電子技術的發展，自動定氮儀也不斷更新換代，越來越成熟。本文以國標法為基礎，對樣品消解程序適當進行改進，使用自動定氮儀檢測復混肥料中的總氮，通過與國標法進行比對，探討自動定氮儀在復混肥料總氮檢測中的應用。

一、所需試劑

所需試劑有硫酸、鹽酸、鉻粉、定氮合金、氫氧化鈉溶液400 g/L、五水硫酸銅、甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑，以及硼酸指示劑混合溶液，即稱取20 g 硼酸于950 mL 水中，完全溶解后稀釋至1L，然后將甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑按100：1 加入硼酸溶液中攪拌均勻。鹽酸標準滴定溶液：C（HCL）=0.2 mol/L。

二、試驗方法

（一）自動定氮儀法

稱取總氮含量≤90 mg、硝態氮含量≤20 mg 的試樣0.2～0.5 g（精確至0.0002 g）于消化管中。

1.僅含銨態氮的試樣。將消化管連接于自動定氮儀上，設置自動定氮儀加入20 mL 水、20 mL 硼酸、20 mL 氫氧化鈉溶液，蒸餾3 min，確保餾出液＞200 mL，滴定完成后記錄消耗標準滴定溶液體積。

2.含銨態氮、硝態氮的試樣。于消化管中加入1 g定氮合金，蒸餾過程中除加入20 mL 氫氧化鈉溶液后靜置10 min 外，其余同精密度和穩定性分析。

3.含銨態氮、酰胺態氮、氰氨態氮的試樣。將消化管置于通風櫥中，加入0.5 g 硫酸銅、10 mL 硫酸，插上梨形漏斗，置于消化爐上380 ℃消化至清涼液體或灰白液體后再加熱20 min 后停止，待消化管冷卻后連接自動定氮儀上，除加入50 mL 氫氧化鈉外，其余同精密度和穩定性分析。

4.含銨態氮、硝態氮、酰胺態氮、氰氨態氮的試樣。于消化管中加入1 mL 水、0.5 g 鉻粉、7 mL 鹽酸，靜置7～10 min，插上梨形漏斗，置于消化爐上150 ℃加熱至沸騰后繼續加熱2～3 min，冷卻至室溫，加入0.5 g 硫酸銅、10 mL 硫酸，置于消化爐上200 ℃消化3 h，待消化管冷卻后連接自動定氮儀上，除加入50 mL 氫氧化鈉外，其余同精密度和穩定性分析。

（二）國標法

按照GB/T 8572-2010 標準進行試驗。

三、數據分析

對不同組成成分試樣的不同方法檢測結果進行統計分析，對比兩種不同方法的標準偏差及變異系數。

表1 僅含銨態氮試樣測定結果比較

表2 含銨態氮、硝態氮試樣測定結果比較

表3 含銨態氮、酰胺態氮、氰氨態氮試樣測定結果比較

表4 含銨態氮、硝態氮、酰胺態氮、氰氨態氮試樣測定結果比較

由表1 至表4 可知，2 組自動定氮儀法標準差在0.04～0.05，變異系數在0.22～0.30；國標法標準差在0.03～0.05，變異系數在0.17～0.31，兩種方法的精密度和穩定性沒有顯著差異。

由表5 至表8 可以看出，4 種不同形態氮組分的復合肥料t 值分別為0.655＜t0.05=3.182、0.255＜t0.05=3.182、0.382＜t0.05=3.182、0.361＜t0.05=3.182，說明檢測不同形態氮組分復合肥料的兩種方法差異極不顯著。

表5 僅含銨態氮試樣測定結果方差分析

表6 含銨態氮、硝態氮試樣測定結果方差分析

表7 含銨態氮、酰胺態氮、氰氨態氮試樣測定結果方差分析

表8 含銨態氮、硝態氮、酰胺態氮、氰氨態氮試樣測定結果方差分析

四、優勢

（一）提高了工作效率

自動定氮儀法相對國標法來說，自動化程度高，使檢驗員從復雜的檢測過程中解放出來，提高了工作效率。

（二）提高了安全性

國標法在檢測含硝態氮的復混肥料樣品消解過程中，容易出現液體飛濺現象，不但造成試驗作廢，而且使檢驗員安全受到威脅。

（三）節約了檢測成本

國標法消解過程中要求加入硫酸25 mL、鉻粉1.2 g，而自動定氮儀法只需要加入硫酸10 mL、鉻粉0.5 g，既節約了試劑用量，又減少了對環境的污染。

綜上所述，自動定氮儀法在精密度、穩定性和準確度上和國標法均沒有顯著差異，但相較國標法操作簡單，縮短了試驗時間，提高了試驗的安全性，同時還節約了試驗成本，減少了對環境的污染。