自動(dòng)定氮儀在復(fù)混肥料總氮檢測(cè)中的應(yīng)用分析

河南省土壤肥料站 馬振海

復(fù)混肥料含有作物生長(zhǎng)必需的氮、磷、鉀等元素，且由于各元素配比靈活，日益受到農(nóng)民喜歡。但由于各企業(yè)生產(chǎn)工藝不同，肥料產(chǎn)品中可能存在各種形態(tài)的氮，這給總氮檢測(cè)帶來(lái)一定的困難。復(fù)混肥料總氮的檢測(cè)仲裁方法為《復(fù)混肥料中總氮含量的測(cè)定 蒸餾后滴定法》（GB/T 8572-2010）（以下稱(chēng)為“國(guó)標(biāo)法”），這也是目前普遍采用的復(fù)混肥料總氮檢測(cè)方法。但該方法使用試劑量大，而且含硝態(tài)氮樣品檢測(cè)過(guò)程中試樣結(jié)塊，造成樣品噴出，影響檢測(cè)結(jié)果。近年來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展，特別是電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)定氮儀也不斷更新?lián)Q代，越來(lái)越成熟。本文以國(guó)標(biāo)法為基礎(chǔ)，對(duì)樣品消解程序適當(dāng)進(jìn)行改進(jìn)，使用自動(dòng)定氮儀檢測(cè)復(fù)混肥料中的總氮，通過(guò)與國(guó)標(biāo)法進(jìn)行比對(duì)，探討自動(dòng)定氮儀在復(fù)混肥料總氮檢測(cè)中的應(yīng)用。

一、所需試劑

所需試劑有硫酸、鹽酸、鉻粉、定氮合金、氫氧化鈉溶液400 g/L、五水硫酸銅、甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑，以及硼酸指示劑混合溶液，即稱(chēng)取20 g 硼酸于950 mL 水中，完全溶解后稀釋至1L，然后將甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑按100：1 加入硼酸溶液中攪拌均勻。鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：C（HCL）=0.2 mol/L。

二、試驗(yàn)方法

（一）自動(dòng)定氮儀法

稱(chēng)取總氮含量≤90 mg、硝態(tài)氮含量≤20 mg 的試樣0.2～0.5 g（精確至0.0002 g）于消化管中。

1.僅含銨態(tài)氮的試樣。將消化管連接于自動(dòng)定氮儀上，設(shè)置自動(dòng)定氮儀加入20 mL 水、20 mL 硼酸、20 mL 氫氧化鈉溶液，蒸餾3 min，確保餾出液＞200 mL，滴定完成后記錄消耗標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積。

2.含銨態(tài)氮、硝態(tài)氮的試樣。于消化管中加入1 g定氮合金，蒸餾過(guò)程中除加入20 mL 氫氧化鈉溶液后靜置10 min 外，其余同精密度和穩(wěn)定性分析。

3.含銨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮的試樣。將消化管置于通風(fēng)櫥中，加入0.5 g 硫酸銅、10 mL 硫酸，插上梨形漏斗，置于消化爐上380 ℃消化至清涼液體或灰白液體后再加熱20 min 后停止，待消化管冷卻后連接自動(dòng)定氮儀上，除加入50 mL 氫氧化鈉外，其余同精密度和穩(wěn)定性分析。

4.含銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮的試樣。于消化管中加入1 mL 水、0.5 g 鉻粉、7 mL 鹽酸，靜置7～10 min，插上梨形漏斗，置于消化爐上150 ℃加熱至沸騰后繼續(xù)加熱2～3 min，冷卻至室溫，加入0.5 g 硫酸銅、10 mL 硫酸，置于消化爐上200 ℃消化3 h，待消化管冷卻后連接自動(dòng)定氮儀上，除加入50 mL 氫氧化鈉外，其余同精密度和穩(wěn)定性分析。

（二）國(guó)標(biāo)法

按照GB/T 8572-2010 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。

三、數(shù)據(jù)分析

對(duì)不同組成成分試樣的不同方法檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)比兩種不同方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差及變異系數(shù)。

表1 僅含銨態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果比較

表2 含銨態(tài)氮、硝態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果比較

表3 含銨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果比較

表4 含銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果比較

由表1 至表4 可知，2 組自動(dòng)定氮儀法標(biāo)準(zhǔn)差在0.04～0.05，變異系數(shù)在0.22～0.30；國(guó)標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)差在0.03～0.05，變異系數(shù)在0.17～0.31，兩種方法的精密度和穩(wěn)定性沒(méi)有顯著差異。

由表5 至表8 可以看出，4 種不同形態(tài)氮組分的復(fù)合肥料t 值分別為0.655＜t0.05=3.182、0.255＜t0.05=3.182、0.382＜t0.05=3.182、0.361＜t0.05=3.182，說(shuō)明檢測(cè)不同形態(tài)氮組分復(fù)合肥料的兩種方法差異極不顯著。

表5 僅含銨態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果方差分析

表6 含銨態(tài)氮、硝態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果方差分析

表7 含銨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果方差分析

表8 含銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、氰氨態(tài)氮試樣測(cè)定結(jié)果方差分析

四、優(yōu)勢(shì)

（一）提高了工作效率

自動(dòng)定氮儀法相對(duì)國(guó)標(biāo)法來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化程度高，使檢驗(yàn)員從復(fù)雜的檢測(cè)過(guò)程中解放出來(lái)，提高了工作效率。

（二）提高了安全性

國(guó)標(biāo)法在檢測(cè)含硝態(tài)氮的復(fù)混肥料樣品消解過(guò)程中，容易出現(xiàn)液體飛濺現(xiàn)象，不但造成試驗(yàn)作廢，而且使檢驗(yàn)員安全受到威脅。

（三）節(jié)約了檢測(cè)成本

國(guó)標(biāo)法消解過(guò)程中要求加入硫酸25 mL、鉻粉1.2 g，而自動(dòng)定氮儀法只需要加入硫酸10 mL、鉻粉0.5 g，既節(jié)約了試劑用量，又減少了對(duì)環(huán)境的污染。

綜上所述，自動(dòng)定氮儀法在精密度、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度上和國(guó)標(biāo)法均沒(méi)有顯著差異，但相較國(guó)標(biāo)法操作簡(jiǎn)單，縮短了試驗(yàn)時(shí)間，提高了試驗(yàn)的安全性，同時(shí)還節(jié)約了試驗(yàn)成本，減少了對(duì)環(huán)境的污染。