分光光度法測定高塔尿基復合肥中縮二脲含量的改進

吳超豐，潘 磊，歐陽文豪，褚永芳

（河北開門子肥業有限公司，河北 衡水 053800）

縮二脲是尿素高溫條件下縮合反應的產物，對農作物生長有害。筆者在按照GB/T 22924—2008《復混肥料（復合肥料）中縮二脲含量的測定》中分光光度法檢測高塔尿基復合肥30-0-5、30-5-5、28-6-6等高氮產品時，發現待檢試液添加硫酸銅顯色劑后，比色溶液出現嚴重渾濁，嚴重影響檢測結果，且待測液在堿性環境下變成了乳白色懸浮液，難以過濾，不能滿足實驗要求。筆者分析比色液混濁的原因，討論消除干擾的方法，并對檢測方法提出改進。

1 復合肥中縮二脲檢測時比色液渾濁的原因分析

GB/T 22924—2008 規定，在復合肥試樣中加入無水乙醇，采用超聲波處理后用快速定性濾紙過濾的方法提取復合肥中的縮二脲，可以有效避免銨態氮、水溶性金屬雜質離子進入檢測試液中干擾比色。筆者在按照GB/T 22924—2008 進行縮二脲檢測時發現，部分經過無水乙醇提取的試液在加入酒石酸鉀鈉溶液和硫酸銅溶液后會出現渾濁現象；將比色液靜置24 h后容量瓶底部出現一層微小的白色沉淀物，經檢測該沉淀物為高價金屬離子的氫氧化物沉淀［1］。分析原因：復合肥以及無水乙醇水含量偏高（國家標準規定無水乙醇w（H2O）≤0.3%，高塔尿基復合肥w（H2O）≤0.6%），高價金屬離子隨水進入試液中所致。因此，要想辦法消除溶液中鈣、鎂等金屬離子的影響，得到透明且有顏色梯度的比色液進行實驗［2］。

2 消除干擾因素的方法

2.1 背景扣除法

根據GB/T 22924—2008 中方法進行縮二脲的標準曲繪制，計算出線性回歸方程。稱取同一個復合肥樣品2份，每份2～5 g。第一份樣品按照GB/T 22924—2008 方法進行檢測，比色溶液渾濁，根據計算公式得到縮二脲的質量分數為1.76%。第二份樣品采用背景扣除法，具體步驟為：將復合肥中縮二脲提取溶液倒入容量瓶中，加入10 mL酒石酸鉀鈉的堿性溶液（消除溶液中一些高價金屬離子的影響），定容后測量吸光度；將第一份樣品的吸光度減去第二份樣品的背景吸光度，帶入公式中進行計算，計算出縮二脲的質量分數為1.0%。

此方法只適用于高塔產品中有鐵銹的樣品。對于配方中加入了大量石英粉、氯化銨（添加量≥15%）的產品，利用該方法測定結果（w（縮二脲）1.7%）與黑貓集團有限公司技術部門利用高效液相色譜檢測結果（0.87%）差距較大。

2.2 樣品前處理法

（1）在樣品中加入硫酸根離子（如硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銨等，均為分析純）。該方法能使比色液渾濁程度下降，但依然不能較好地解決比色液渾濁問題，實驗誤差較大［3］。

（2）按照GB/T 22924—2008 進行操作后，將比色溶液進行離心或者過濾。此方法通過機械處理后具備檢測條件，但是部分顯色劑硫酸銅已經參與沉淀反應，顏色明顯變淺，實驗誤差較大［4］。

（3）加入無水碳酸鈉。消除干擾的原理：利用Ca2+、Mg2+與CO反應生成沉淀的性質，在乙醇超聲波提取縮二脲前加入過量的碳酸鈉，使反應向生成碳酸鈣、碳酸鎂方向進行，減少進入乙醇中的鈣離子和鎂離子。檢測試液中沒有微溶物（Ca（OH）2、CaSO4、Mg（OH）2、MgSO4）的存在，使比色溶液透亮，具備檢測條件。而NH與CO反應生成（NH4）2CO3，在80 ℃以上受熱分解為氮氣和水，消除了NH對測定結果的影響［5］。

碳酸鈉加入量的確定：分別稱取4 份粉碎過篩后配方1 試樣（w（石英粉）12%，w（氯化銨）≤15%，w（尿素）40%～50%）2 g（精確至0.000 1 g），于100 mL燒杯中，在4個樣品中分別加入碳酸鈉0.3、0.5、1.0、1.5 g，超聲波處理10 min提取縮二脲，然后按GB/T 22924—2008 中分光光度法測定縮二脲含量［6］，結果見表1。

表1 碳酸鈉加入量對配方1產品縮二脲含量測定的影響

從表1可以看出，當碳酸鈉加入量為0.5～1.5 g時，比色溶液無渾濁現象，吸光度比較穩定，故確定當配方1稱樣量為2 g時，加入碳酸鈉量為0.5～1.0 g能滿足實驗要求。

針對配方2 試樣（w（石英粉）12%、w（氯化銨）≥30%、w（尿素）40%～50%），碳酸鈉的加入量對產品縮二脲含量測定結果的影響見表2。從表2 可以看出，對于配方2，當碳酸鈉加入量為2.0～2.5 g時，比色溶液無渾濁，吸光度比較穩定，能滿足實驗要求。

表2 碳酸鈉加入量對配方2產品縮二脲含量測定的影響

3 回收率實驗

分別稱取生產配方中加入大量石英粉、氯化銨的樣品2 g，分別加入基準物質縮二脲，在碳酸鈉加入量為2 g 的情況下進行方法加標回收率實驗。得到加標回收率在91%～105%，結果表明方法準確度較好。

4 結論

在檢測配方中石英粉、氯化銨含量較高的高塔尿基復合肥中縮二脲時，可以通過加入適量的碳酸鈉，消除高塔尿基復合肥中鈣、鎂等金屬離子在比色溶液中形成微溶物的影響，還可以除掉多余的銨離子對實驗的干擾。實驗表明，采用樣品前處理法在提取縮二脲前加入適量的碳酸鈉，再結合GB/T 22924—2008 進行高塔尿基復合肥中縮二脲含量測定，準確度較好，可滿足實驗要求，值得高塔尿基復合肥生產企業進行推廣應用。