基于復(fù)混肥料的元素檢測(cè)方法與改善性研究

張安明

摘? ?要：復(fù)混肥料是農(nóng)作物種植中必不可少的一部分，提高復(fù)混肥料的品質(zhì)有助于提升農(nóng)作物的產(chǎn)量。因此，對(duì)復(fù)混肥料進(jìn)行化學(xué)元素檢測(cè)非常必要，這是復(fù)混肥料生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。復(fù)混肥料元素的檢測(cè)主要包含氮、磷、鉀元素的檢測(cè)，分別采用蒸餾后滴定法、稱(chēng)重法以及四苯硼酸鉀稱(chēng)重法進(jìn)行測(cè)量，為了提高各化學(xué)元素檢測(cè)的精確性，需要從提高復(fù)混肥料的稱(chēng)重量、增強(qiáng)檢驗(yàn)人員的操作能力與責(zé)任心以及提高測(cè)量?jī)x器以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境的精確度3個(gè)方面進(jìn)行改善，從而為生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)的復(fù)混肥料提供保障。

關(guān)鍵詞：復(fù)混肥料;檢測(cè)方法;元素

1? ? 化肥元素檢測(cè)背景

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)代，農(nóng)村的常住人口慢慢地涌向了城市，許多農(nóng)田、土地被荒廢和閑置，導(dǎo)致我國(guó)有效土地種植面積逐漸減少。為了滿足農(nóng)產(chǎn)品的社會(huì)需求，必須確保在有限的土地中獲得更高產(chǎn)量的農(nóng)作物。農(nóng)作物的產(chǎn)量除了受到天氣原因、種植技術(shù)等因素的影響外，化肥的使用也至關(guān)重要?；试谵r(nóng)作物的種植過(guò)程中占據(jù)著非常重要的作用，是農(nóng)作物生產(chǎn)中不可缺少的一部分，化肥中含有的各種化學(xué)元素直接關(guān)系到農(nóng)作物的生長(zhǎng)效果，合理地使用化肥可以促進(jìn)農(nóng)作物的茂盛生長(zhǎng)，質(zhì)量不合格的化肥也會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成傷害。因此，精確控制化肥中各化學(xué)元素含量是非常有必要的。本研究首先闡述了當(dāng)前階段化肥元素檢測(cè)中出現(xiàn)的主要問(wèn)題，并以復(fù)混肥料為例，講解了化肥元素的檢測(cè)方法以及提高檢測(cè)精確度的改善措施，最終保證化肥中各化學(xué)元素含量的準(zhǔn)確性。

2? ? 化肥元素檢測(cè)主要問(wèn)題以及提高檢測(cè)準(zhǔn)確的必要性

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，我國(guó)在農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)方面，特別是化肥生產(chǎn)等方面取得了可觀的成績(jī)。合理地使用化肥使得我國(guó)農(nóng)作物的產(chǎn)量呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，我國(guó)已然成為世界上農(nóng)作物生產(chǎn)大國(guó)。但是，對(duì)我國(guó)近幾年農(nóng)作物產(chǎn)量與化肥使用量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)化肥的生產(chǎn)量與使用量在世界各國(guó)處于靠前的位置。然而，如此龐大的化肥使用量并沒(méi)有帶來(lái)農(nóng)作物產(chǎn)量的飛速增長(zhǎng)。造成這樣的原因是多方面的，但是最主要的原因還是化肥生產(chǎn)過(guò)程中各化學(xué)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不符合規(guī)范，特別是復(fù)混肥料的偏差更大，影響了化肥的實(shí)際使用效果[1]。出現(xiàn)這樣的問(wèn)題首先要問(wèn)責(zé)化肥生產(chǎn)廠家的不作為，許多生產(chǎn)廠家為了降低原材料的成本，提高企業(yè)的營(yíng)收水平，采用劣質(zhì)、低成本的化肥原材料來(lái)進(jìn)行加工，使得生產(chǎn)出的化肥質(zhì)量有嚴(yán)重問(wèn)題，甚至還可能會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成傷害。

我國(guó)是化肥生產(chǎn)和使用大國(guó)，保證化肥生產(chǎn)質(zhì)量是我國(guó)當(dāng)前必須要解決的問(wèn)題，對(duì)化肥中各化學(xué)元素進(jìn)行檢驗(yàn)是檢測(cè)化肥是否符合生產(chǎn)要求的最直接、最有效方法，提高化肥中化學(xué)元素的含量準(zhǔn)確度有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，同時(shí)對(duì)于保護(hù)我國(guó)自然環(huán)境也有重要的意義。對(duì)化肥中各化學(xué)元素含量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以對(duì)化肥的品質(zhì)從高到低按照等級(jí)分類(lèi)，明確各級(jí)別化肥產(chǎn)品的使用范圍，同時(shí)有助于企業(yè)對(duì)化肥質(zhì)量的管理和控制，也有利于企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)化肥生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施降低企業(yè)的損失，最終實(shí)現(xiàn)化肥產(chǎn)品質(zhì)量的整體提高。對(duì)化肥各化學(xué)元素進(jìn)行檢驗(yàn)通常是以檢驗(yàn)精確度作為依據(jù)，因此，提高化學(xué)元素檢測(cè)的精確度是保證檢驗(yàn)有效進(jìn)行的前提條件。從化肥生產(chǎn)廠家的角度來(lái)看，提高化肥產(chǎn)品檢驗(yàn)的精確度有助于廠家提高自身產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，增加企業(yè)產(chǎn)品的社會(huì)認(rèn)知度，進(jìn)而為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3? ? 復(fù)混肥料中各化學(xué)元素檢測(cè)方法

3.1? 氮元素檢測(cè)方法

氮元素的檢測(cè)方法通常是對(duì)復(fù)混肥料中氮的含量進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)國(guó)家對(duì)氮元素檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，采取蒸餾后滴定法測(cè)定氮元素的含量。具體的檢測(cè)方法是利用化學(xué)反應(yīng)的原理，以堿性溶液為介質(zhì)，再向溶液中加入氮合金把硝酸態(tài)氮變成原先的形態(tài)，此時(shí)既可以采用直接蒸餾出氨，也可以放入酸性溶液中將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成銨鹽。當(dāng)向其中加入混合催化劑，并且在濃硝酸的作用下，有機(jī)態(tài)氮、酰胺態(tài)氮與氯氨態(tài)氮均會(huì)轉(zhuǎn)化成銨鹽，將堿性溶液進(jìn)行蒸餾，從而獲得溶液中的氨，此時(shí)準(zhǔn)備一份處于飽和狀態(tài)的硫酸溶液并將獲得的氨加入其中，再加入甲基紅—亞甲基藍(lán)指示劑溶液，最后用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行逆向檢測(cè)[2]。

3.2? 磷元素檢測(cè)方法

磷元素的檢測(cè)方法通常是對(duì)復(fù)混肥料中五氧化二磷的含量進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)國(guó)家對(duì)五氧化二磷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，采取稱(chēng)重法測(cè)定磷元素的含量，具體方法是將乙二胺四乙酸溶液和水相互融合形成介質(zhì)溶液，將待檢驗(yàn)的復(fù)混肥料加入溶液中可以獲得水溶性磷以及有效磷，將準(zhǔn)備好的酸性溶液和喹鉬檸酮混合液體中加入上道工序液體中的正磷酸根離子，通過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)可以得到黃色磷鉬酸喹啉固態(tài)物質(zhì)，將獲得的色磷鉬酸喹啉固態(tài)物質(zhì)干燥后放入稱(chēng)量計(jì)中，從而計(jì)算出磷的含量[3]。

3.3? 鉀元素檢測(cè)方法

鉀元素的檢測(cè)方法通常是對(duì)復(fù)混肥料中氧化鉀的含量進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)國(guó)家對(duì)氧化鉀檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，采取四苯硼酸鉀稱(chēng)重法測(cè)定鉀元素的含量，具體方法是先準(zhǔn)備一份弱性堿溶液，然后將四苯硼酸鈉液體和樣本液體溶液共同加入弱堿性溶液中，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后，會(huì)將復(fù)混肥料中的鉀離子轉(zhuǎn)化成四苯硼酸鉀固態(tài)物質(zhì)，將四苯硼酸鉀固態(tài)物質(zhì)中的液體提取出來(lái)，然后進(jìn)行干燥處理，最后將脫水的四苯硼酸鉀固態(tài)物質(zhì)放入計(jì)量稱(chēng)上讀取重量。在檢測(cè)過(guò)程中為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，可以將干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的陽(yáng)離子提前清除掉，采取的方法是在試樣溶液中放入少許乙二胺四乙酸二鈉鹽試劑，使之與溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成乙二胺四乙酸二鈉，繼而達(dá)到消除陽(yáng)離子的目的[4]。

4? ? 提高復(fù)混肥料中化學(xué)元素檢測(cè)精確度的改善性方案

4.1? 提高復(fù)混肥料的稱(chēng)重量減少實(shí)驗(yàn)誤差

我國(guó)對(duì)于化學(xué)元素的檢測(cè)都有明確的文件規(guī)定，通常進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)方法都是按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。在進(jìn)行復(fù)混肥料的檢驗(yàn)時(shí)，也對(duì)復(fù)混肥料的檢測(cè)量有著明確的規(guī)定，樣本重量的選擇國(guó)家都是經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得的，具有非常高的權(quán)威性。但是，為了提高復(fù)混肥料中各元素檢測(cè)的準(zhǔn)確度，可以在國(guó)家規(guī)定計(jì)量的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)靥岣?，?shí)驗(yàn)中總是存在著實(shí)驗(yàn)誤差，這是不可避免的。提高復(fù)混肥料的稱(chēng)重量能夠有效減少實(shí)驗(yàn)的誤差。

在進(jìn)行復(fù)混肥料化學(xué)元素的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以使用高精度的測(cè)量器具減少稱(chēng)重的誤差，該器具的誤差精度可以控制在0.000 1 g，而在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行兩次稱(chēng)重，由于誤差的累積性，因此，最后稱(chēng)重造成的總誤差是0.000 2 g。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以得出，復(fù)混肥料檢驗(yàn)重量與實(shí)驗(yàn)誤差成反比的關(guān)系。將量取好的復(fù)混肥料樣品放置好，使用滴定管對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，滴定管每次測(cè)量的誤差在±0.01 mL，每次實(shí)驗(yàn)會(huì)進(jìn)行兩次讀數(shù)，因此，該環(huán)節(jié)最后的總誤差是±0.02 mL。滴定數(shù)隨著樣品稱(chēng)重量的增加而增加，所以，樣品量越多就會(huì)造成滴定體積更多，從而可以降低相對(duì)誤差[5]。但是，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不能為了降低相對(duì)誤差而無(wú)限制地增加樣品量，這是由于當(dāng)樣品量持續(xù)增加時(shí)會(huì)導(dǎo)致樣品干燥過(guò)程中受熱逐漸不均勻，進(jìn)而使滴定管的容量滿足不了使用需求，這樣造成的誤差會(huì)比系統(tǒng)產(chǎn)生的偏差更大。

4.2? 加強(qiáng)檢驗(yàn)人員的操作能力與責(zé)任心

提高復(fù)混肥料中化學(xué)元素檢測(cè)準(zhǔn)確性就要確保檢驗(yàn)人員具有熟練的操作能力與強(qiáng)烈的責(zé)任意識(shí)。加強(qiáng)檢驗(yàn)人員的專(zhuān)業(yè)技能素養(yǎng)可以通過(guò)開(kāi)展專(zhuān)題講座、專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)或者要求知名專(zhuān)家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)等方式;在加強(qiáng)檢驗(yàn)人員的責(zé)任意識(shí)方面，可以通過(guò)開(kāi)展思想教育工作進(jìn)行，讓工作人員養(yǎng)成精益求精、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，保證操作過(guò)程嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行[6]。

4.3? 提高測(cè)量?jī)x器以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境的精確度

測(cè)量?jī)x器的誤差也會(huì)直接導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的誤差，因此，在進(jìn)行測(cè)量?jī)x器的使用前需要對(duì)儀器進(jìn)行校核，盡可能地消除測(cè)量?jī)x器對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的誤差[7]。另外，除了測(cè)量?jī)x器的誤差外，實(shí)驗(yàn)的環(huán)境也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，在進(jìn)行容量法實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常規(guī)定20 ℃為基準(zhǔn)溫度，比如在進(jìn)行溶劑滴定操作時(shí)，要校核溶劑的溫度為20 ℃，以消除溫度對(duì)試劑容量的影響。另外，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，也要確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度處于規(guī)定的范圍內(nèi)，降低環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果造成的誤差。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是世界上的農(nóng)業(yè)大國(guó)，化肥的生產(chǎn)量和使用量在世界上排名靠前。化肥是促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)最主要的肥料，保證化肥中各化學(xué)元素含量的準(zhǔn)確性能夠有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。當(dāng)前階段，我國(guó)化肥的品質(zhì)較發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。提高化肥的品質(zhì)就要提升化肥中氮、磷、鉀元素檢測(cè)的準(zhǔn)確性，這就需要從提高復(fù)混肥料的稱(chēng)重量、加強(qiáng)檢驗(yàn)人員的操作能力與責(zé)任心、提高測(cè)量?jī)x器以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境的精確度3個(gè)方面進(jìn)行。

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