導(dǎo)數(shù)分光光度法測定尿基復(fù)合肥料中的雙氰胺

肖占梅，茹鐵軍，王連軍，唱潤宏

（中國-阿拉伯化肥有限公司，河北 秦皇島 066003）

雙氰胺（簡稱DCD）是目前較為常見的一種肥料硝化抑制劑［1］，肥料中添加適量雙氰胺可有效控制土壤中硝化菌的活動，調(diào)節(jié)氮肥在土壤中的轉(zhuǎn)化速度，減少氮損失，提高肥料利用率。雙氰胺作為硝化抑制劑用于尿基復(fù)合肥料時，為達(dá)到預(yù)期的緩釋效果，生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制雙氰胺的含量。GB/T 35113—2017《穩(wěn)定性肥料》［2］附錄C 中給出了雙氰胺的高效液相色譜檢測方法，該方法雖準(zhǔn)確可靠，但所用儀器價格昂貴，分析時間較長。

筆者根據(jù)雙氰胺的紫外定量吸收性質(zhì)，采用導(dǎo)數(shù)分光光度法有效消除尿基復(fù)合肥料的基體干擾，從而快速、準(zhǔn)確地測定尿基復(fù)合肥料中雙氰胺含量。

1 實驗原理

雙氰胺可溶于水，其水溶液在紫外區(qū)有顯著吸收，吸收峰為單峰，峰值出現(xiàn)在波長215 nm 處，雙氰胺的質(zhì)量濃度在0～10 μg/mL 時有良好的線性關(guān)系，回歸方程y= 0.153 3x+0.008 8，R2=0.999 5。但尿基復(fù)合肥料基體在雙氰胺吸收峰附近有較強(qiáng)吸收，樣品中雙氰胺的吸收峰與肥料基體吸收峰重疊，表現(xiàn)為肩峰（見圖1）。

圖1 雙氰胺及含雙氰胺尿基復(fù)合肥料的紫外光譜圖

為消除尿基復(fù)合肥料基體的背景干擾，筆者采用導(dǎo)數(shù)分光光度法［3］，利用光吸收對波長的一階導(dǎo)數(shù)曲線確定吸收峰的位置和強(qiáng)度，簡便、有效地消除尿基復(fù)合肥料的基體干擾。圖2列出了雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液、不含雙氰胺尿基肥（空白）以及含雙氰胺尿基肥的紫外一階導(dǎo)數(shù)譜圖。

圖2 雙氰胺、空白肥和含雙氰胺尿基肥吸光度對波長的一階導(dǎo)數(shù)對比

從圖2可以看出，雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液和含雙氰胺尿基肥的一階導(dǎo)數(shù)譜圖在波長224 nm 處均出現(xiàn)峰值，且峰的形狀吻合，而不含雙氰胺的尿基空白肥在波長224 nm處吸光度的一階導(dǎo)數(shù)為0，說明將吸光度求一階導(dǎo)數(shù)后，可消除尿基復(fù)合肥料的基體干擾。通過測定雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)系列溶液吸光度，并求出對應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)，繪制一階導(dǎo)數(shù)回歸曲線，求回歸方程，并按相同方法測定試樣，代入回歸方程即可準(zhǔn)確計算尿基復(fù)合肥料中雙氰胺含量。

2 實驗部分

2.1 儀器和試劑

儀器：紫外可見分光光度計UV-765；循環(huán)往復(fù)式振蕩器，參照GB/T 35113—2017附錄C中1.2。

雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲備液：配制參照GB/T 35113—2017 附錄C中2.3。

2.2 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，加入水約150 mL，搖動使之分散均勻，塞緊瓶塞，置于循環(huán)往復(fù)式振蕩器中振蕩30 min后取出，用水稀釋至刻度，混勻，用慢速濾紙過濾，得溶液A。

2.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

將雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)儲備液用水分別稀釋成0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μg/mL 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以空白溶液為參比，在波長224 nm下測定吸光度，并求其一階導(dǎo)數(shù)。儀器條件：光譜帶寬2.0 nm，Δλ=1 nm，掃描速度為快速，標(biāo)尺范圍為-0.5～1.5。

以雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以波長224 nm 對應(yīng)吸光度一階導(dǎo)數(shù)值為縱坐標(biāo)，繪制雙氰胺標(biāo)準(zhǔn)曲線（見圖3），計算線性回歸方程。

圖3 雙氰胺在波長224 nm對應(yīng)吸光度的一階導(dǎo)數(shù)與質(zhì)量濃度的回歸曲線

2.4 樣品測定

在與標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制相同條件下測定溶液A（或適當(dāng)稀釋后）吸光度，并求出一階導(dǎo)數(shù)，代入線性回歸方程求出待測液中雙氰胺的質(zhì)量濃度。

2.5 結(jié)果計算

樣品中雙氰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式（1）計算：

式中ρ——由回歸方程計算所得試液中雙氰胺的質(zhì)量濃度，μg/mL；

V——試樣溶液總體積，mL；

D——稀釋倍數(shù)；

10-6——將微克換算成克的系數(shù)；

m——稱取試料的質(zhì)量，g。

3 實驗結(jié)果與討論

3.1 精密度實驗

選取3種含雙氰胺的尿基復(fù)合肥料樣品，用導(dǎo)數(shù)分光光度法測定雙氰胺含量，每個樣品重復(fù)測定6次，結(jié)果見表1。由表1可以看出，方法相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于3.01%，結(jié)果重現(xiàn)性好，滿足精密度要求。

表1 精密度實驗結(jié)果%

3.2 加標(biāo)回收實驗

取上述3個樣品，分別定量加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)雙氰胺，然后用導(dǎo)數(shù)分光光度法測定其中的雙氰胺質(zhì)量，結(jié)果見表2。由表2 可以看出，加標(biāo)回收率在98.3%～100.8%，結(jié)果準(zhǔn)確度高，滿足定量分析的要求。

表2 加標(biāo)回收率實驗結(jié)果

3.3 對標(biāo)實驗

選取4個含雙氰胺的尿基復(fù)合肥料樣品，分別按GB/T 35113—2017 規(guī)定的液相色譜法和本方法測定其雙氰胺含量。導(dǎo)數(shù)分光光度法測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法相對誤差在-4.54%～5.56%（見表3），結(jié)果較準(zhǔn)確，滿足尿基復(fù)合肥料生產(chǎn)過程中雙氰胺含量測定的準(zhǔn)確度要求。

表3 對標(biāo)實驗數(shù)據(jù)%

4 結(jié)論

導(dǎo)數(shù)分光光度法測定雙氰胺含量操作簡便快速，儀器和耗材成本較低，測定結(jié)果的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度均滿足定量分析要求，適用于尿基復(fù)合肥料中雙氰胺含量的生產(chǎn)控制分析。