肥料氮磷鉀檢測(cè)方法探討

侯芬紅，紀(jì)玉瓊

（通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)（青島）有限公司，山東青島 266101）

0 引言

而對(duì)于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理來(lái)說(shuō)，肥料使用量的精準(zhǔn)控制顯得尤為重要。當(dāng)前我國(guó)生產(chǎn)的化肥種類(lèi)較多，僅就氮肥而言就包括如下幾種：銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥、酰胺態(tài)氮肥等。

1 肥料中總氮含量的測(cè)定

目前，對(duì)肥料中氮含量的測(cè)試有以下幾種方法。

1.1 甲醛法

該方法適用于銨態(tài)氮肥中總氮含量的測(cè)定。原理是將銨態(tài)氮肥中的銨離子與甲醛進(jìn)行反應(yīng)生成六次甲基四胺和相當(dāng)于銨鹽含量的氫離子。在指示劑存在下，用NaOH溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)滴定液的量計(jì)算出參與反應(yīng)的銨離子的數(shù)量。

1.2 硫酸－混合催化劑法

此方法的檢測(cè)的原理是在強(qiáng)堿或者強(qiáng)酸的環(huán)境下，利用還原劑對(duì)硝態(tài)氮進(jìn)行還原，將其還原成氨，然后再利用硼酸溶液將這些生成的氨吸收，再進(jìn)行滴定，然后采用得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，最后得出總氮的含量。

1.3 硫酸—過(guò)氧化氫氧化法

當(dāng)肥料當(dāng)中含有有機(jī)成分時(shí)，可用硫酸－過(guò)氧化氫氧化法進(jìn)行測(cè)量，具體測(cè)試步驟如下：

步驟一，稱(chēng)取0.5～1.0 g樣品置于250 ml錐形瓶或消煮罐中，加入硫酸和過(guò)氧化氫，搖勻后在瓶口處放置一個(gè)彎頸漏斗，過(guò)夜。加熱并冷卻后，加入過(guò)氧化氫，在將其輕輕搖動(dòng)，加熱冷卻后再加入過(guò)氧化氫，再加熱10 min。當(dāng)裝置冷卻之后，加水20～30 ml，輕搖，再移入100 ml的容量瓶當(dāng)中并定容、過(guò)濾。

步驟二，利用硼酸溶液對(duì)上述步驟一中的氨氣進(jìn)行吸收，使用混合指示劑進(jìn)行指示，利用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)溶液變?yōu)樽霞t色時(shí)，就是反應(yīng)的終點(diǎn)，由此可以得出生成氨氣的量，從而得到樣本的總氮含量。

1.4 硫酸消煮—甲醛法

該方法適用于尿素中的總氮含量測(cè)定，加入濃硫酸，加熱就會(huì)使得酰胺態(tài)氮發(fā)生分解，生產(chǎn)銨鹽，此方法與甲醛法步驟相似。

1.5 速效氮的測(cè)定

速效氮又稱(chēng)土壤水解氮，在進(jìn)行速效氮的測(cè)定時(shí)，要用1 mol/L的NaCL溶液浸泡，而后在堿性環(huán)境下，進(jìn)行Zn-FeSO4還原—蒸餾法的操作：

1）轉(zhuǎn)移至250 ml容量瓶中進(jìn)行定容。

2）取樣本溶液20 ml，加入2 g還原劑（Zn-FeSO4），再加入NaOH溶液，對(duì)溶液進(jìn)行蒸餾，蒸餾出來(lái)的氣體就是氨氣。

3）蒸餾后得出的氨氣利用硼酸溶液來(lái)吸收，然后進(jìn)行滴定，根據(jù)所用硼酸的數(shù)量和吸收利用的NaOH溶液的量進(jìn)行計(jì)算，得出生成氨氣的量，從而得到樣本的總氮含量。

1.6 杜馬斯燃燒法

杜馬斯燃燒法的反應(yīng)環(huán)境為高溫和高氧，讓待測(cè)樣品通過(guò)燃燒進(jìn)行消解，使氮變?yōu)榉肿討B(tài)，再利用導(dǎo)熱檢測(cè)器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

1.7 自動(dòng)分析儀法

自動(dòng)分析儀法是在流動(dòng)的體系當(dāng)中，利用硝普鹽催化劑與溶液發(fā)生反應(yīng)，生成藍(lán)色的絡(luò)合物，然后測(cè)量其吸光度。

2 肥料中磷含量的測(cè)定

磷元素目前的測(cè)定方法在前期的處理上是一致的，都是先制作含磷的標(biāo)準(zhǔn)溶液，而差別是在如何對(duì)溶液進(jìn)行處理，制作方法如下：

先將磷酸二氫鉀放入到烘箱中，105℃烘干2 h，完成后稱(chēng)取0.439 g的磷酸二氫鉀，再加水對(duì)其進(jìn)行溶解，然后將溶液轉(zhuǎn)移到事先加好5 mL濃硫酸的1 000 mL的容量瓶里面，防止溶液變質(zhì)，定容后的標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL的含p量為100 μg。

2.1 分光光度法—釩鉬黃比色法

2.1.1 制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。取已經(jīng)制作好的含p標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取0.0 ml、1.0 ml、2.0 ml、4.0 ml、6.0 ml、8.0 ml，加入50 ml的容量瓶?jī)?nèi)，加入20 ml的水，再加入指示劑，利用NaOH和H2SO4來(lái)對(duì)溶液的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，加入10 ml釩鉬酸銨，對(duì)其進(jìn)行定容，并靜置。利用分光光度計(jì)來(lái)對(duì)后對(duì)6個(gè)容量瓶中的溶液進(jìn)行吸光度測(cè)試，最后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖。

2.1.2 測(cè)量樣品。稱(chēng)取待測(cè)樣品于250 ml燒杯中，加入水和濃鹽酸，加熱至沸騰后，保持30 min，冷卻后加入適量的水進(jìn)行稀釋?zhuān)ㄈ莺筮M(jìn)行過(guò)濾，棄去最初的濾液。取5ml溶液置于另一容量瓶中，加入鹽酸溶液和顯色劑，定容混勻后靜置15 min。用分光光度計(jì)測(cè)量，利用工作曲線(xiàn)得出待測(cè)樣品中磷的含量。

2.2 重量法—磷鉬酸喹啉沉淀法

稱(chēng)取2.5 g的樣品加入250 ml容量瓶?jī)?nèi)，震蕩搖勻然后定容。再對(duì)液體進(jìn)行干過(guò)濾并轉(zhuǎn)移到干凈的小燒杯里面，然后從小燒杯中吸取25 ml的溶液到500 ml的高型燒杯中，加入硝酸10 ml，再用蒸餾水對(duì)其進(jìn)行稀釋?zhuān)M(jìn)行微沸1 min，立刻加入35～50 ml的喹鉬檸酮試劑，持續(xù)加熱微沸1 min，冷卻直至沉淀分層后，取出燒杯。用預(yù)先在180±2℃的干燥箱中進(jìn)行恒重的玻璃砂坩堝過(guò)濾，然后進(jìn)行洗滌沉淀后放置于干燥箱里進(jìn)行干燥，然后在干燥器中完全冷卻后稱(chēng)重。

2.3 等離子發(fā)射光譜法

其原理是將樣品溶解于水或檸檬酸或EDTA溶液，然后提取其中的水溶性磷和其有效磷，再利用ICP使待測(cè)樣品溶液汽化，解離成原子態(tài)。在原子被電離之后，會(huì)被光源激發(fā)發(fā)光，測(cè)量其發(fā)光強(qiáng)度可以查出溶液中磷的濃度。

2.4 容量法—磷鉬酸喹啉容量法

首先對(duì)樣品進(jìn)行溶解，稱(chēng)取2.5 g的待測(cè)磷肥樣品，加入250 ml容量瓶?jī)?nèi)，震蕩搖勻，讓沉淀進(jìn)行充分的溶解，然后定容。再對(duì)液體進(jìn)行干過(guò)濾并轉(zhuǎn)移小燒杯里面，然后吸取25 ml的溶液到500 ml的高型燒杯中，加入硝酸后定容，加熱微沸10 min，即將沸騰時(shí)加入喹鉬檸酮，維持微沸1 min，冷卻。用預(yù)先在180±2℃的干燥箱中進(jìn)行恒重的玻璃砂坩堝過(guò)濾，然后對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌后，再用水進(jìn)行洗滌，然后將其進(jìn)行干燥，再移入干燥器，冷卻后稱(chēng)量。

2.5 自動(dòng)分析儀法

2.5.1 原理。自動(dòng)分析儀法的原理是利用水來(lái)提取肥料中水溶性的磷，用EDTA提取肥料中的有效磷。將待測(cè)溶液和試劑混勻，加熱，使溶液正磷酸鹽化，隨后生成黃色絡(luò)合物，然后在420 nm對(duì)其吸光度進(jìn)行測(cè)定。

2.5.2 繪制工作曲線(xiàn)。吸取磷標(biāo)準(zhǔn)液定容后混勻。將流動(dòng)分析儀的溶液吸管分別置于十二烷基硫酸鈉溶液、高氯酸溶液和釩鉬酸銨試劑中，然后對(duì)其吸光度的值進(jìn)行測(cè)定，并繪制工作曲線(xiàn)或者回歸線(xiàn)性方程。

2.5.3 測(cè)量。在相同的條件下，測(cè)試待測(cè)樣品溶液的吸光度，利用工作曲線(xiàn)或者方程得出相應(yīng)的濃度值。

3 測(cè)量肥料中的鉀含量

鉀是植物生長(zhǎng)所需要的大量元素之一，在植物的抗病抗倒伏中扮演著重要的角色，同時(shí)他能促進(jìn)酶的活化，提高作物的代謝水平。

3.1 容量法測(cè)定肥料中鉀的含量

四苯硼鈉－季銨鹽容量法需要在堿性的環(huán)境下進(jìn)行，溶液中需要讓四苯硼鈉溶液過(guò)量，讓其和鉀生產(chǎn)沉淀物，再利用松節(jié)油的特點(diǎn)，將沉淀物包裹在里面，這樣就可以避免沉淀的解離，當(dāng)季銨鹽和達(dá)旦黃可以進(jìn)行一系列反應(yīng)，反應(yīng)后，溶液的顏色會(huì)變成粉紅色，這就是反應(yīng)終止的標(biāo)志。

3.2 四苯硼鈉重量法測(cè)試肥料中鉀的含量

四苯硼鈉重量法測(cè)試肥料中鉀的含量在目前的方法中來(lái)說(shuō)是常用的，是利用弱堿環(huán)境生成四苯硼酸鉀沉淀，再進(jìn)行過(guò)濾干燥后和稱(chēng)重。若待測(cè)樣品中含有有機(jī)物，則可實(shí)現(xiàn)加入活性炭或者溴水進(jìn)行吸附。

3.3 離子選擇電極法測(cè)定肥料中鉀的含量

離子選擇電極的特點(diǎn)是可以識(shí)別離子，將所需檢測(cè)的離子含量變成位點(diǎn)，促進(jìn)化學(xué)量向電子量轉(zhuǎn)變。這種方法的反應(yīng)過(guò)程很迅速，持續(xù)的時(shí)間非常短，可以達(dá)到快速測(cè)定鉀元素的目的。

3.4 火焰光度計(jì)法測(cè)定肥料中鉀的含量

利用火焰光度分析來(lái)測(cè)量的方法，其原理是利用火焰所產(chǎn)生的熱能將樣品中所含有的原子進(jìn)行激發(fā)，讓它們變成激發(fā)態(tài)，而由于原子的激發(fā)態(tài)是非常不穩(wěn)定的，它們的狀態(tài)會(huì)迅速地回到基態(tài)，并同時(shí)釋放出一定的能量，并且可以發(fā)出輻射譜線(xiàn)，這樣就可以對(duì)這些光譜進(jìn)行分析，從而得出肥料中鉀含量的高低[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

在目前來(lái)說(shuō)，在檢測(cè)肥料的有效成分的檢測(cè)方法和技術(shù)的方面，已經(jīng)發(fā)展出了許多的檢測(cè)方法。在對(duì)肥料中的氮磷鉀元素進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮來(lái)選擇檢測(cè)的手段和方法，對(duì)于試驗(yàn)的檢測(cè)費(fèi)用、精準(zhǔn)度、時(shí)間上的要求，都可以影響對(duì)檢測(cè)方法的選擇。