复混肥料中硝态氮含量检测方案(紫外分光光度)

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吉林农业JILIN AGRICULTURALNO.02， 2011(CumulativetyNO.252)2011年第02期(总第252期) 紫外分光光度法在国标法测定复混肥料中硝态氮含量的运用 娄 烽，陆若辉，边武英，陈思力 (浙江省土肥站，浙江杭州310020) 摘要：测定复混肥料中氮含量时，运用紫外分光光度计法进行硝态氮检查，能定量地确定硝态氮的含量范围，从而为合理确定称样量及相应的试样处理方法提供依据，该方法精度较高，操作方便。 关键词：复混肥料；紫外分光光度计法；硝态氮 中图分类号： TQ444 文献标识码：A 文章编号：1674-0432(2011)-02-0067-3 复混肥料是指氮、磷、钾三种养分中，至少有两种养分标明量由化学方法和(或)掺混方法制成的肥料。由于具有含多种营养元素、养分配合比较合理、物理性好(颗粒状)、包装贮存和运输方便等特点，在当今农业生产中，，复混肥料的使用十分普遍，在质量上生产企业与相关管理部门主要通过检测其中氮、磷、钾等养分的含量来控制，但由于生产厂家技术层次高低不一、采用的原料种类十分繁多、加工工艺各有千秋等因素，对复混肥料的检测工作提出越来越高的要求。目前复混肥料的质量执行标准为GB 15063-2001，其中对总氮的测定采用GB/T8572-2001《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》121。该方法的测定原理为在碱性介质中用定氮合金将硝酸根还原，直接蒸馏出氨或在酸性介质中还原硝酸盐成铵盐，在混合催化剂存在下，用浓硫酸硝化，将有机态氮或酰胺态氮和氰氨态氮转化为铵盐，从碱性溶液中蒸馏氨。将氨吸收在过量硫酸溶液中，在甲基红一亚甲基蓝混合指示剂存在下，用氢氧化钠标准滴定溶液返滴定。检测过程中根据复混肥料中氮的形态，测定方法不同，主要由下列两种情况所决定：：((1)仅含硝态氮或硝态与铵态氮时，样品中加入定氮合金和氢氧化钠直接蒸馏出氮，用一定量硫酸溶液吸收后以氢氧化钠标准滴定溶液滴定。(2)除(1)中情况外的样品先用铬粉加盐酸将硝酸根还原成铵盐(无硝态氮可省略此步)，然后用浓硫酸和混合催化剂将酰胺态氮、氰胺态氮和有机质氮转化为铵盐(无有机质氮可不加混合催化剂，无上述形态氮可省略此步)再加氢氧化钠蒸馏出氨，用一-定量硫酸溶液吸收后再以氢氧化钠滴定溶液滴定。因此，对复混肥料特别是不能明确组成成分的样品，总氮含量测定时应进行硝态氮的检查，从而确定合适的处理方法进行检测。多年来，我们在检测时往往先进行硝酸根定性验证：称取0.5g样品，加10mL蒸馏水，摇匀、过滤。吸取滤液4mL，加1mL醋酸一铜离子混合试剂，摇匀后，加一小勺硝酸试粉，看是否产生橙红色偶氮染料，有则含硝酸根，但由于硝酸试粉要避光保存，且很容易失效，因此，常常要重新配制。定性检查又不能确定确态氮的含量范围，而GB/T 8572一2001中对称样量要求选择在0.5-2g范围内，由试样中总氮含量来确定，在样品中含硝态氮时，要同时参考硝态氮的含量，以总氮含量接近235mg或硝态氮含量接近60mg为适，但低含量的试样以称样量2.5g为上限，由此看出单纯对硝酸根作定性验证的结果并不能明确称样量。因此，GB/T 8572-2001中硝酸根验证方法存在只能定性、硝酸试粉易失效、不能明确确样量等缺陷。 经过几年的研究摸索，我们发现运用紫外分光光度计法，可以更方便的对复混肥料进行硝态氮检查，同时还能定量地确定硝态氮的含量范围，从而可以合理确定称样量及相应的试样处理方法。具体如下： 1 主要仪器和试剂 1.1紫外分光光度计(波长范围190-1100nm) 1.2石英比色杯(1cm) 1.3一般实验室玻璃仪器 1.4硝酸钾(分析纯) 1.5水，试验中所用水均为重蒸水 2分析测定步骤 2.1称样 称取0.5g(精确至0.0002g)的样品于250mL容量瓶中，加150mL蒸馏水，摇匀、定容、过滤。吸取滤液1mL，用水定容至100mL得待测溶液。 2.2校正曲线 用硝酸钾配制质量浓度(P(N03-N))分别为0mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、3.0mg/L、4.0mg/L、5.0mg/L和6.0mg/L的标准系列溶液。 2.3比色 在紫外分光光度计上，用1cm比色皿于205nm波长处进行比色测定吸光值。 2.4根据1.2中标准系列溶液的比色结果，绘制校正曲线 2.5计算 根据待测溶液的吸光值，在校正曲线上查得相应质量浓度p，然后依据公式1计算得到样品中硝态氮含量ω。 公式注释： p——在校正曲线上查得相应质量浓度， mg/L； V——比色体积， mL； D——分取倍数，为定容体积/分取体积； m——称取样品的质量， g； 3结果与讨论 3.1波长的选择 我们分别使用质量浓度P (N03-N)为1mg/L、3mg/L、5mg/L的溶 液，在波长为190-400nm范围内进行扫描，结果绘制出三条吸收曲线(分别为图1、图2、图3)，均在205nm左右处有最大吸收峰。因此，选定205nm为检测波长。 图1P(N03-N)为1mg/L溶液波长扫描 图2P(N03-N)为3mg/L溶液波长扫描 图3P(N03-N)为5mg/L溶液波长扫描 3.2校正曲线线性浓度范围试验 用硝酸钾配制质量浓度P(N03-N)为 0.1-10.0mg/L的标准系列溶液，用1cm比色皿，在波长205nm处，以水为参比，将紫外分光光度计的吸光度调整到零后，依次测定吸光度。发现校正曲线在质量浓度 P (N03-N)处于0.0-4.0mg/L范围内时有良好的线性关系，9个点的校正曲线方程为Y=0.6372X+0.228，相关系数R2=0.9995；而当质量浓度P(N03-N)≥6.0mg/L时，校正曲线开始出现弯曲平台，如图4、图5所示。 图4质量浓度P(N03-N)为 0.1-4.0mg/L的校正曲线 图5质量浓度P(N03-N)为 0.1-10.0mg/L的校正曲线 3.3 精密度试验 选取5个不同硝态氮含量的肥料样品，采用水提后紫外分光 光光度计测定的方法，每个样品设6次平行，测定硝态氮含量V(N03-N)，结果见表1。 表1精密度试验 序号 实测值1% 实测值2% 实测值3% 实测值4% 实测值5% 实测值6% 平均值% RSD% 1 1.95 1.97 1.96 1.96 1.93 1.98 1.95 1.5 2 5.47 5.39 5.42 5.46 5.45 5.40 5.43 0.6 3 8.94 9.02 8.95 8.88 8.86 8.90 8.92 0.6 4 2.85 2.85 2.76 2.80 2.74 2.81 2.80 1.5 5 6.68 6.75 6.70 6.74 6.78 6.72 6.73 0.5 从表1可以看出，紫外分光光度法测定高、低浓度的硝态氮时，具有良好的精密度。多次重复测定同一量时，各测定值之间彼此符合程度较高。 3.4回收率试验 在样本中，加入定量的硝态氮标准溶液。经六次平行测定，统计测试的回收率，如表2所示。 表2回收率试验 序号 本底值w(NO，-N) (%) 加入标准溶液量 w(NO-N) (%) 实值值 w(NO，-N)(%) 回收率(%) 1 1.95 1.00 2.93 99.0 5.00 6.97 101.0 2 5.43 1.00 6.44 100.2 5.00 10.46 100.6 3 8.92 1.00 9.95 100.3 5.00 13.87 99.4 4 2.80 1.00 3.81 100.4 5.00 7.77 98.9 5 6.73 1.00 7.75 100.3 11.67 99.1 表2数据显示，样品中加入高和低两种浓度硝态氮标准溶液时，均具有较好的回收率，回收率范围在98.9-100.6%。 4小结 国内吕伟仙、葛滢和吴建之等13在植物中硝态氮、氨态氮、总氮测定方法的比较研究中发现，植物样品经硫酸+过氧化氢消煮后，分别用直接吸光光度法、靛酚蓝比色法、过硫酸钾氧化吸光光度法可以准确获得硝态氮(包括亚硝态氮)、氨态氮、总氮的含量。汪继清和桂素萍用高效液相色谱法测定肥料中硝态氮含量，使用C18柱和紫外检测器，以磷酸二氢钾水溶液为流动相，在230nm波长下测定硝态氮含量，其RSD值为1.02%，回收率在96.9-100.6%，线性相关系数为0.9997，最低检测浓度为1×10-6mg/mL。这些研究表明硝态氮的含量可以借助一定波长的光进行分析测定。同样，紫外分光光度法对检测复混肥料中硝态氮含量，具有操作简便、所用试剂少(只涉及硝酸钾配制硝态氮标准系列溶液，该标准系列溶液的保存期较长)、准确性较高等优点。利用此法，我们可以对复混肥料中的氮进行预测，特 加强农村沼气服务网点建设，提高沼气使用效率 张 伟 (靖宇县农业局，吉林靖宇135200) 1优化服务模式 从全国乡村沼气服务网点运作模式看，有沼气协会领办、集体领办、企业领办、养殖企业承包和个人承包等几种模式。这几种模式都有各自的优缺点，因此，在办网点的模式上，要结合当地的实际情况，分类指导，具体问题具体分析，找到适合自己的建点模式，这样才能发挥服务网点的最大服务效果。如养殖企业承包这种模式就很适合我省服务网点的建设。其优点是：我省规模化养殖企业数量多，畜禽排泄物量大，为众多沼气户提供了充足的沼气发酵原料，同时解决了企业排污难的问题，把污染治理的资金少部分用到沼气服务网点的运行管理上，保障了网点的功能正常运行，互惠互利，企业领办积极性很高。 2规范服务职能 乡村服务网点为农户提供建池、购料、加料、出料、维护维修、配件调换、沼气综合利用等方面的服务。在沼气池体系受到损害，发酵受到遏制时，沼气户能够得到及时的维护与纠正，使得沼气池能更大地发挥经济和生态效益。 乡村沼气服务网点在加强对辖区内沼气日常管理和维护的同时，应当把服务重点放到沼气的综合利用上，沼气综合利用的好坏直接关系到沼气建设和发展。沼气综合利用，一是沼气发挥效益的一个重点，经济效益十分显著，增加了沼气户的收入；二是解决了出料难的问题，提高了沼气户管理和使用沼气池的积极性，确保了沼气建设又好又快的发展；三是不但提高了作物产 (上接68页) 别是对未知样品的检测，这一方法显得尤为重要。根据测得的硝态氮含量，我们再依据国标GB/T 8572-2001中的测定步骤，有针对性地进行试样处理，从而避免漏测或误测，当硝态氮测定值接近该产品氮的标明值时(以进口肥料居多)，这表明该产品仅含硝态氮，，i可以选择GB/T8572-2001复混肥料总氮测定中的6.2.2分析步骤进行试样处理(定氮合金)；当硝态氮测定值小于该产品氮的标明值时，这表明该产品含有部分硝态氮，根据测定结果控制称样量，使试样中的硝态氮含量不大于60mg，并选择国标GB/T8572-2001复混肥巴总氮测定中的6.2.5或6.2.6(含有机物时适用，需添加混合催化剂)分析步骤进行试样处理；当硝态态测定值接近零时，选择国标GB/T8572-2001复混肥料总氮测定中的6.2.3或6.2.4(含有机物时适用)分析步骤进行试样处理。 量，同时减少了化肥和农药的投入量，有利于提高地力，改良土壤，有效的改善了作物品质，切实保障了百姓的身心健康。 3提高服务理念 部分服务网点领办单位或领办人的服务人员习惯坐台经营，对农户家中的沼气池使用情况掌握不够，服务也不主动，有效性差，服务人员配备不合理，技能差，很多服务网点的工作人员都是年龄偏大、文化程度低的临时人员，缺乏必备的知识，这就不可避免地导致服务网点的服务技能低，无法有效地开展服务。 提高服务理念，一是高度重视网点建设，按照“六个一”的要求，完善服务网点建设内容；二是要提高市场生存能力，由于服务网点体制不健全，有的服务网点工作人员修护完用户家的沼气池后，根本就没有收取必要的材料费与服务费，导致服务网点出现支出大于收入的现象，严重影响其正常运作，面临生存难的问题；三是提高从业人员素质，加强服务技能培训，面向农村加强自身后续服务职能的宣传介绍；四是寻找年轻有文化、热爱沼气事业的人员从事后续服务。同时，对服务人员进行必要的日常管理、科学使用和综合利用的知识培训，提高他们的服务技能；五是建立网点保障与奖惩机制，要根据服务对象数量确定服务人员基本待遇并给予保障，同时，根据考核结果及农户反馈意见，给予服务人员适当的奖惩，进而激发其服务积极性，提高服务能力。 ( [ 2 ] GB/T 8572-2001复混肥料中总 氮含 量的测定 . 蒸馏后滴定法. ) ( [3 ] 吕伟仙，葛滢，吴建之，等.植物中硝态氮、氨态氮、总氮 测定方法的比较研究[J] . 光 谱 学与光谱分析，2004.24(2)：204- 206. ) ( [ 4] 汪继清，桂素萍.高效液相色谱法测定肥料中硝态氮含 量[ J] . 磷肥与复肥，2005.20(4)：68-69. ) ( 作者简介：娄娄(1969-)，男，浙江杭州人，浙江省土肥站实验师，研究方向：土壤、肥料。 ) ◎hina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. h ：//www.cnki.nPLIN AGRICULTURAL 测定复混肥料中氮含量时，运用紫外分光光度计法进行硝态氮检查，能定量地确定硝态氮的含量范围，从而为合理确定称样量及相应的试样处理方法提供依据，该方法精度较高，操作方便。