尿素硝酸銨溶液中總氮含量測定需注意的關(guān)鍵點

趙保真

摘 要 尿素硝酸銨溶液總氮含量測定采用GB/T8572-2010為仲裁法，筆者自參加工作以來就從事尿素硝酸銨溶液全分析工作，對用該仲裁法測定尿素硝酸銨溶液總氮含量過程中的稱樣、還原、消化、蒸餾、滴定等步驟需注意的關(guān)鍵點有比較深刻的理解，希望總結(jié)的內(nèi)容能為從事該產(chǎn)品分析檢驗者提供可行性參考。

關(guān)鍵詞 尿素硝酸銨溶液 總氮含量 測定 關(guān)鍵點

中圖分類號：S143 文獻標識碼：A

本實驗中的尿素硝酸銨溶液是以尿素和硝酸銨的比值為0.74-0.80為理論依據(jù)，把尿素和硝酸銨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中間品尿液和硝酸銨溶液混合，經(jīng)后期調(diào)整溶液的酸堿度并均勻攪拌，而達到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的水溶性液體氮肥。尿素硝酸銨溶液是一種復合型液體氮肥，其中氮的三種表現(xiàn)形態(tài)為硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及酰胺態(tài)氮，被農(nóng)作物吸收快且作用時間長，能做底肥、無土栽培，既可沖施又可滴灌、噴灑等，該水溶性氮肥在農(nóng)業(yè)水肥一體化項目中得到了重點推廣，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。河南晉開集團生產(chǎn)的尿素硝酸銨溶液總氮含量大于32%，如何快速準確地檢測，是每個檢驗員所面臨的問題?，F(xiàn)結(jié)合多次實際操作，以尿素硝酸銨溶液中總氮含量的測定過程中的注意事項為例，總結(jié)了該方法的幾個關(guān)鍵控制點，供同行參考。

1實驗原理

在酸性介質(zhì)中將硝酸鹽還原成銨鹽，用濃硫酸消化，將酰胺態(tài)氮轉(zhuǎn)化為銨鹽，從堿性溶液中蒸餾出氨，用過量硫酸溶液吸收氨，甲基紅-亞甲基藍做指示劑，最后用氫氧化鈉標準溶液返滴定。

2實驗方法

稱取0.6g的尿素硝酸銨溶液于蒸餾瓶中加入35mL水，搖勻，加入1.2g鉻粉和7mL鹽酸，靜置，讓溶液緩慢反應5分鐘，在通風櫥中加熱蒸餾瓶，瓶中溶液泛起泡沫后計時，1分鐘后拿下蒸餾瓶，待其冷卻至室溫后，量取25mL硫酸，在通風櫥中邊加邊搖蒸餾瓶，持續(xù)加熱至硫酸冒白煙且開始充滿蒸餾瓶時插上小玻璃漏斗并開始計時，15分鐘后待蒸餾瓶中溶液變?yōu)橥良t色拿下蒸餾瓶，再次冷卻至室溫后加入300mL水，加適量氫氧化鈉溶液搖勻，放入4～5片經(jīng)高溫處理后的瓷碎片，連接在蒸餾裝置上；在預先洗凈的接受蒸餾液的錐形瓶中加50mL硫酸溶液、6滴甲基紅-亞甲基藍混合指示劑，連接在蒸餾裝置上，緩慢開通循環(huán)冷卻水和電爐，錐形瓶中溶液體積達300mL后，用pH試紙檢測，餾出液呈中性則結(jié)束蒸餾，用氫氧化鈉標液返滴定。

3實驗過程中需要注意的幾個關(guān)鍵點

3.1樣品的制備與稱樣

國標GB/T8572-2010規(guī)定，在試樣的稱量時應稱取總氮含量不應大于235mg，硝酸態(tài)氮含量不大于60mg的試樣0.5～2.0g。

關(guān)鍵點：本實驗中按標準規(guī)定計算出要稱取約0.7g試樣，稱取質(zhì)量可比要求的要少些，故實驗中稱0.6g。稱樣量過多不利于氮的完全蒸出，過少引入的誤差過大。在稱取液體試樣前，應注意要將剛?cè)〉拇郎y樣倒入有小滴管的密封小滴瓶中，防止溶液中的游離態(tài)氨揮發(fā)，影響分析結(jié)果。

3.2還原

用鉻粉和鹽酸還原硝態(tài)氮時，加35mL水溶解樣品，可先加20mL再用洗瓶沖洗燒瓶壁。而后加1.2g鉻粉和7mL鹽酸，靜置，讓溶液緩慢反應5分鐘，在通風櫥中加熱蒸餾瓶，瓶中溶液泛起泡沫開始計時，1分鐘后拿下蒸餾瓶冷卻。

關(guān)鍵點：蒸餾燒瓶中溶液出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象并不說明溶液已經(jīng)泛起泡沫，待瓶中溶液冒大泡后方可計時。溶液泛起大泡沫后繼續(xù)加熱使其反應，才能完全將硝態(tài)氮還原成銨鹽，泛起泡沫計時點和加熱終點的判斷是此還原過程的關(guān)鍵。

3.3消化

加25mL硫酸于蒸餾燒瓶中，在此過程中應邊加硫酸邊輕搖燒瓶，以防反應劇烈瓶中待測溶液濺出。而后將蒸餾燒瓶放置在電爐上先開最大功率加熱，至硫酸冒白煙且開始充滿整個燒瓶時蓋上小玻璃漏斗并將火調(diào)小，計時15分鐘待蒸餾瓶中溶液變?yōu)橥良t色時，拿下蒸餾燒瓶，冷卻至室溫。尿素硝酸銨溶液消化是否完全與溫度、時間有關(guān)。

關(guān)鍵點：用濃硫酸消化尿素中的酰氨態(tài)時，關(guān)鍵要控制好電爐功率，一定注意硫酸冒白煙后要蓋上小玻璃漏斗，此操作既可防止氨隨白煙逸出又可起到回流的作用。消化反應過程中硫酸冒煙時間點應準確把握，冒煙后要勤于觀察并間隔性的搖動燒瓶使待測樣不至于粘在瓶底，更不能持續(xù)高溫加熱，否則硫酸會發(fā)生爆濺，致數(shù)據(jù)不準確甚至傷至檢驗人員，發(fā)生安全事故。

3.4蒸餾

溫度、時間在蒸餾過程中都有較為嚴苛的要求，在反應中生成的沉淀會在瓶底粘附，蒸餾瓶底會因受熱不均勻而產(chǎn)生爆沸甚至爆炸，若過程操作不當，可能會造成安全事故，應謹慎操作注意以下幾個關(guān)鍵點。

（1）蒸餾裝置各連接處使用軟橡皮管連接，避免連接處使用硬連接。

（2）牢固固定蒸餾裝置，保證冷凝裝置良好。正確連接冷凝管的上下水管，水壓要適宜，水壓太小的話，冷凝效果達不到，會使接受瓶中的吸收液倒吸至蒸餾燒瓶中甚至會使緩沖管因太熱而炸裂，最終影響實驗結(jié)果甚至傷及檢驗人員。

（3）加熱溫度要保證液體持續(xù)處于沸騰狀態(tài)。電爐功率開太大，可能使燒瓶中溶液劇烈沸騰，導致氫氧（下轉(zhuǎn)第253頁）（上接第231頁）化鈉溶液進入接受器，因中和部分吸收液而使測定結(jié)果偏高；電爐功率開太小，尿素中的酰胺態(tài)氮不能被完全消化，測定結(jié)果偏低。

（4）沉降或者粘在蒸餾燒瓶底部的雜質(zhì)，會導致蒸餾燒瓶底部受熱不均勻，發(fā)生不規(guī)則爆沸甚至爆炸，因此，在進行蒸餾前，必須加入玻璃珠7～8粒或者經(jīng)高溫處理過的瓷碎片4～5片。

（5）往燒瓶中加水時，要緩慢加入并適量，加水后應搖動燒瓶使其底部的粘附物分散。根據(jù)多次試驗，加入300mL水就能滿足實驗要求，加入水太多，沸騰的液滴容易進入冷凝管，太少的話燒瓶中的氮不能被完全蒸餾出來而使測定結(jié)果偏低。

（6）蒸餾時保持燒瓶內(nèi)溶液呈堿性。蒸餾時加氫氧化鈉時要注意液封，防止氨氣逸散。氫氧化鈉溶液加入量一定要保證足量，不然會導致檢驗結(jié)果偏低。

3.5接收

根據(jù)筆者經(jīng)驗，當接收瓶中接收液達300mL時，蒸餾可結(jié)束。一般情況下，結(jié)束蒸餾前，要用PH試紙檢驗冷凝管液滴，若呈中性則可結(jié)束蒸餾，否則應繼續(xù)蒸餾。撤去接受餾出液的錐形瓶前，先用裝有蒸餾水的洗瓶沖洗冷凝管內(nèi)及冷凝管下端，保證餾出液全部流入錐形瓶中。

3.6滴定

滴定時應注意以下關(guān)鍵點：

（1）用氫氧化鈉標準溶液返滴定，混合指示劑終點應呈現(xiàn)灰綠色，將至終點時，可半滴半滴地加入。

（2）混合指示劑更易變質(zhì)，不要放置太長時間。

3.7空白實驗

認真嚴謹?shù)貙Υ瞻自囼?。器皿引入雜質(zhì)、溶劑干擾等造成的系統(tǒng)誤差都可用空白試驗來消除；氮含量計算時要用到空白值，且影響較大，故作平行試驗。

4結(jié)束語

利用蒸餾后滴定法測定尿素硝酸銨溶液中總氮含量的試驗過程固然繁瑣，但結(jié)果精確度高，因而在檢測中經(jīng)常被用到，檢測時注意以上所提到的問題，就會提高檢測精度，增快檢測效率。

參考文獻

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