分光光度法測定復(fù)合肥料中總腐植酸含量

肖占梅，王連軍，唱潤宏

（中國-阿拉伯化肥有限公司，河北 秦皇島 066003）

腐植酸是一種具有膠體化學(xué)性質(zhì)的高分子聚合物，它可通過絮凝作用促進(jìn)土壤中較大粒徑的團(tuán)聚體、微團(tuán)聚體形成，從而改善土壤狀況［1］。復(fù)合肥料中添加腐植酸，能調(diào)節(jié)和穩(wěn)定土壤pH 值，降低重金屬（有效態(tài)）毒害，提高肥料利用率［2］，功效顯著，已得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合肥料中總腐植酸含量是決定肥料功效的重要指標(biāo)，按照HG/T 5046—2017《腐植酸復(fù)合肥料》規(guī)定的容量法［3］進(jìn)行檢測時，腐植酸回收率僅51.6%～85.5%。筆者從復(fù)合肥料基體組成分析容量法回收率偏低的主要原因，并從改良溶劑和避免氧化干擾兩方面出發(fā)，參考土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究（ASI）法中土壤有機(jī)質(zhì)的測定方法［4］，建立乙二胺四乙酸（EDTA）-氫氧化鈉溶液溶解，分光光度法測定復(fù)合肥料中總腐植酸含量的方法。

1 容量法測定復(fù)合肥料中總腐植酸含量結(jié)果偏低的原因分析

1）氧化性原料硝酸銨、硝酸鉀等對復(fù)合肥料中總腐植酸測定結(jié)果的影響

選取規(guī)格為15-15-15 的含腐植酸復(fù)合肥料樣品，分別稱取1.0 g左右的試樣4份，加入一定量含硝態(tài)氮的硝酸鉀基準(zhǔn)試劑，按照HG/T 5046—2017規(guī)定的容量法測定總腐植酸含量，結(jié)果見表1。

表1 復(fù)合肥料中添加硝態(tài)氮后總腐植酸測定結(jié)果

由表1可知，隨著體系中硝態(tài)氮的增加，總腐植酸測定值呈降低趨勢，說明硝態(tài)氮作為氧化劑一定程度上參與了腐植酸的氧化反應(yīng)，造成氧化劑重鉻酸鉀消耗量減少，從而測定結(jié)果偏低。因復(fù)合肥體系較復(fù)雜，硝態(tài)氮對總腐植酸含量測定的影響沒有很好的線性相關(guān)性，所以如仍采用容量法測定，無法準(zhǔn)確消除硝酸根離子的干擾。

2）中量元素鎂對復(fù)合肥料中腐植酸測定結(jié)果的影響

稱取4份規(guī)格為15-15-15的腐植酸復(fù)合肥料試樣各1.0 g，分別添加一定量的基準(zhǔn)氧化鎂，按HG/T 5046—2017 規(guī)定的容量法測定總腐植酸含量（見表2）。

表2 復(fù)合肥料中添加氧化鎂后總腐植酸測定結(jié)果

由表2可知，隨著氧化鎂添加量增加，總腐植酸測定值較原樣品呈顯著降低趨勢，說明復(fù)合肥中的氧化鎂對該方法產(chǎn)生較大干擾，原因可能是鎂的增加影響了焦磷酸鈉-氫氧化鈉溶劑對腐植酸的溶解。

綜上，復(fù)合肥料中硝酸根及鈣、鎂等金屬離子的干擾導(dǎo)致容量法測定結(jié)果偏低。結(jié)合影響機(jī)制及腐植酸復(fù)合肥料的特點(diǎn)，筆者參考ASI 法土壤中有機(jī)質(zhì)的測定方法［4］，用EDTA-氫氧化鈉溶液溶解試樣，用已知準(zhǔn)確含量的腐植酸配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)腐植酸溶液的濃度與吸光度在420 nm 線性相關(guān)，采用分光光度法測定復(fù)合肥料中的總腐植酸含量。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 儀器和試劑

儀器：紫外可見分光光度計(jì)，UV-765；超聲波清洗器，禾創(chuàng)KH-50A。

EDTA-氫氧化鈉溶液，稱取氫氧化鈉8.0 g和EDTA 3.7 g，加水溶解并稀釋至1 L，混勻；Superfloc-127 溶液，稱取Superfloc-127 0.05 g 加水溶解并稀釋至1 L，混勻；腐植酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照GB/T 11957—2001中容量法測定腐植酸樣品的總腐植酸含量，然后按其含量計(jì)算配制0.1 mg/mL 的腐植酸標(biāo)準(zhǔn)溶液1 L 所需腐植酸樣品的質(zhì)量，準(zhǔn)確稱量后置于1 L容量瓶中，加EDTA-氫氧化鈉溶液600 mL，25 ℃超聲溶解20 min，加水定容，混勻。

2.2 分析步驟

2.2.1 試樣溶液的制備

稱取試料約1.0 g（精確至0.000 1 g）于250 mL容量瓶中，加入EDTA-氫氧化鈉溶液150 mL，搖勻，塞緊瓶塞，置于超聲波清洗器于25 ℃超聲溶解20 min后取出，用水稀釋至刻度，混勻。

2.2.2 腐植酸標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

分別吸取腐植酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL 于50 mL 容量瓶中，依次補(bǔ)加氫氧化鈉-EDTA溶液至總體積25 mL，用Superfloc-127 溶液稀釋至刻度，輕搖混勻，靜置30 min，此標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中含有的腐植酸質(zhì)量分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg。吸取上層清液，使用紫外可見分光光度計(jì)在波長420 nm 下測定吸光度。以各標(biāo)準(zhǔn)系列溶液相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中腐植酸的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或得出回歸方程（見圖1）。

圖1 腐植酸在波長420 nm的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2.3 測定

吸取適量試樣溶液于50 mL 容量瓶中，加入EDTA-氫氧化鈉溶液至25 mL，用Superfloc-127 溶液稀釋至刻度，輕搖混勻，靜置30 min。吸取上層清液，在與測定標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的條件下，測定待測液吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上查出相應(yīng)的腐植酸質(zhì)量。

2.2.4 結(jié)果計(jì)算

肥料中總腐植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w）按式（1）計(jì)算：

式中m2—— 測定試樣溶液時，從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上查出的腐植酸的質(zhì)量，mg；

250——試樣溶液的總體積，mL；

10-3——毫克換算為克的系數(shù)；

m1——稱取試料的質(zhì)量，g；

V——吸取試樣溶液的體積，mL。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 精密度實(shí)驗(yàn)

選取3種含腐植酸復(fù)合肥料樣品，用分光光度法分別測定總腐植酸含量，每個樣品重復(fù)測定6次，方法相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）小于2.07%（見表3），結(jié)果重現(xiàn)性較好，滿足精密度要求。

表3 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

取3 種硝態(tài)氮和鎂含量不同的不含腐植酸的復(fù)合肥料樣品，分別加入一定量的已知準(zhǔn)確含量的腐植酸樣品，用EDTA-氫氧化鈉溶液溶解后采用分光光度法測定其中的腐植酸含量，其加標(biāo)回收率在97.5%～102.6%（見表4），說明該方法可消除復(fù)合肥料的基體干擾，結(jié)果準(zhǔn)確度滿足定量分析要求。

表4 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

本方法操作簡便快速，避免使用濃硫酸、重鉻酸鉀等危險化學(xué)品，安全環(huán)保，測定結(jié)果的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度均滿足定量分析要求，適用于含腐植酸復(fù)合肥料中總腐植酸含量的分析。本方法的缺點(diǎn)是目前國內(nèi)還沒有腐植酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，需要采用GB/T 11957—2001 中規(guī)定方法對腐植酸進(jìn)行準(zhǔn)確定量后作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。