有機(jī)肥料中有機(jī)質(zhì)的檢測方法及其注意問題

延新剛，侯芬紅

〔通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)（青島）有限公司礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266101〕

0 引言

有機(jī)肥料是主要來源于植物或者動物，經(jīng)過一定時間的發(fā)酵腐爛等一系列過程所形成的含碳的有機(jī)化合物。有機(jī)土壤肥料種子中會含有特別多用于植物在生長中發(fā)育階段所必須補(bǔ)充的其他一些必需營養(yǎng)元素，這些無機(jī)元素也能夠同時保障各種植物幼苗在其生長發(fā)芽的各個過程階段中的所必須補(bǔ)充的有機(jī)養(yǎng)分，因此有機(jī)植物肥料種子的一種重要功能作用主要就表現(xiàn)在于有效改良有機(jī)土壤植物的生長肥力，提高其農(nóng)作物本身的綜合產(chǎn)量能力以及全面改善有機(jī)農(nóng)作物自身的種植品質(zhì)。本文將介紹重鉻酸鉀容量法進(jìn)行有機(jī)磷肥料溶液中可溶性有機(jī)質(zhì)氮的直接檢測，并且著重介紹了重鉻酸鉀容量法測定新方法。

1 肥料中有機(jī)質(zhì)的檢測標(biāo)準(zhǔn)

目前，針對我國的有機(jī)土壤肥料標(biāo)準(zhǔn)中的有機(jī)質(zhì)指標(biāo)的土壤檢測標(biāo)準(zhǔn)有這樣3個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，分別是NY525-2002[附錄6]、NY525-2011、NY525-2012、NY/T 525-2021。NY525-2002標(biāo)準(zhǔn)是國內(nèi)外最早在使用有機(jī)質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)檢測的方法，而現(xiàn)今隨著中國農(nóng)業(yè)市場的發(fā)展及需求，這種有機(jī)質(zhì)檢測方法已經(jīng)相對滯后?，F(xiàn)在我們用到的最新方法是NY/T 525-2021[1]。

2 有機(jī)肥料樣品的采集

通過調(diào)查分析我們發(fā)現(xiàn)，有機(jī)配方肥料所用的有機(jī)樣品種類確實(shí)是非常多且雜的，而且其物質(zhì)成分含量也相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，均勻性更是特別差，這樣也就必然給肥料樣品資源的統(tǒng)一采集處理帶來很大程度的操作難度。因此，我們必須充分有效地認(rèn)識到上述這些復(fù)雜變化的驅(qū)動因素，選擇好正確科學(xué)的采樣方法才能確保得到一個最具有廣泛代表性的分析研究樣品。

2.1 堆肥、漚肥等有機(jī)肥料的采集

這種有機(jī)肥料一般堆積在室外，均勻性是特別差的，因此在采集的時候選用多點(diǎn)采集的方法，在肥料的上下左右內(nèi)外等部位進(jìn)行采集。

2.2 人畜糞尿等有機(jī)肥料的采集

將肥料攪勻，用器具分點(diǎn)分層進(jìn)行樣品的采集，混合均勻之后送至樣品處理室進(jìn)行處理。

3 材料與方法

3.1 儀器設(shè)備

馬弗爐、坩堝（瓷）、恒溫水浴鍋、分析天平、滴定管等。

3.2 試劑

C（1/6 K 2 C r 207）=0.1 m o l/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液，c（1/6K2Cr207）=0.8 mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，c（1/6K2Cr207）=1 mol純水/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，c（FeSO4）=0.2 mol/L硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，鄰菲羅啉指示劑，濃硫酸。

3.3 樣品的風(fēng)干、粉碎及制備

待檢測的有機(jī)肥料樣品在檢測之前一定要先烘干。因?yàn)橛行┯袡C(jī)肥料的有機(jī)質(zhì)中含有較多的類似亞鐵離子等還原性的物質(zhì)，如果未烘干就進(jìn)行有機(jī)質(zhì)的檢測，樣品中的這些還原性的物質(zhì)就會消耗重鉻酸鉀，致使重鉻酸鉀的消耗量增加，導(dǎo)致所檢測的結(jié)果偏高。我們在檢測之前將樣品放在陰涼通風(fēng)的地方進(jìn)行自然的晾干，切忌以在太陽下暴曬，如果在太陽下暴曬，有機(jī)物中有機(jī)質(zhì)物質(zhì)很容易在高溫下分解，使得檢測結(jié)果偏低[2]。

晾干處理后剩余的樣品，需要用小型粉碎機(jī)或者研磨缽再次進(jìn)行粉碎篩分。由于在檢測時有機(jī)質(zhì)樣品本身的顆粒質(zhì)量顆粒非常薄小，在進(jìn)行研磨加工時必須盡量保證使樣品其本身顆粒足夠細(xì)膩，如果樣品顆粒厚度過大，顆粒內(nèi)部含的酸性物質(zhì)也將變得不夠完全與重鉻酸鉀鈉充分地接觸，從而影響我們的檢測結(jié)果。所以，我們還是要考慮盡可能小地使顆粒盡量小化，增大其與重鉻酸鉀鹽等有機(jī)溶液表面的相對接觸面積，使檢測的結(jié)果更加的準(zhǔn)確。

3.4 檢測方法

3.4.1 重鉻酸鉀容量法。重鉻酸鉀容量法也是中國目前用于有機(jī)復(fù)合肥料過程中的有機(jī)質(zhì)濃度檢測方面效果最好、使用最普遍廣泛使用的檢測方法。這種檢測方法操作起來簡單方便快捷，而且不容易受到其他物質(zhì)的影響，因此這種方法也非常適用于批量的檢測工作。

1）原理。將定量的重鉻酸鉀溶液和濃硫酸均勻混合起來，進(jìn)行加熱，將有機(jī)肥料中的有機(jī)碳進(jìn)行氧化，而剩余的重鉻酸鉀溶液則用硫酸亞鐵溶液進(jìn)行滴定，以鄰啡羅啉作為指示劑，用二氧化硅為添加物進(jìn)行空白試驗(yàn)，根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀的量來計算有機(jī)碳的含量，乘以1.724，為有機(jī)質(zhì)含量。

2）分析步驟。稱取一定量風(fēng)干后的有機(jī)肥（有機(jī)碳含量不大于15 mg），置于500 ml的錐形瓶中，準(zhǔn)確加入0.8～1.0 mol/L的重鉻酸鉀硫酸溶液（由于濃硫酸有較強(qiáng)的腐蝕性，使用濃硫酸時需要注意安全），加一彎頸漏斗，置于沸水浴中加熱30 min，取出之后放置冷卻至室溫，無損轉(zhuǎn)入250 ml容量瓶中，定容，量取50 ml混合溶液于錐形瓶中，加水至100 ml。向其中滴加3～5滴鄰啡羅啉指示劑，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。在滴定的過程中，由于重鉻酸鉀是橙色，剛開始溶液顏色以橙色為主，隨著滴定的進(jìn)行，溶液逐漸顯出綠色，快接近終點(diǎn)時，溶液變成暗綠色，直至生成磚紅色，滴定達(dá)到終點(diǎn)。

4 有機(jī)肥料中有機(jī)質(zhì)含量檢測上的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

4.1 重鉻酸鉀溶液的制備

在有機(jī)質(zhì)檢測過程中，檢測液濃度國家有規(guī)定的。國家實(shí)驗(yàn)室在一項(xiàng)新修訂的酸性有機(jī)質(zhì)溶液檢測的標(biāo)準(zhǔn)中特別規(guī)定：重鉻酸鉀—濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度限值為大于0.4 mol/L，當(dāng)檢測溶液濃度變化較大的時候液體就會有很明顯的化學(xué)黏滯性，所以如果我們在檢測過程中用移液管移取這種液體時，需要緩慢加入，加入的過程中一定要控制好其流動的速度，盡可能減少由于操作不當(dāng)而引起的誤差。而如果當(dāng)測試室內(nèi)的溫度持續(xù)過低之時，重鉻酸鉀溶液將會逐漸有晶體析出，如果直接用這種溶液去進(jìn)行有機(jī)質(zhì)檢測，會導(dǎo)致檢測的結(jié)果數(shù)值出現(xiàn)很大偏差。

4.2 水浴加熱時需要注意的問題

重鉻酸鉀氧化有機(jī)碳元素的過程也同樣需要在高溫沸騰的條件下進(jìn)行，因此要求在檢測分析過程中，恒溫水浴鍋中添加的水都要長期持續(xù)加熱且保持在沸騰狀態(tài)，不僅沸騰溫度對檢測過程有極大影響，而且恒溫水浴持續(xù)加熱時間的長短對分析結(jié)果可靠性也有很大程度的影響。

5 干擾因素及消除的方法

任何氧化還原反應(yīng)都會受到氧化物或者還原物的直接或者間接性影響。而對于有機(jī)肥料中有機(jī)質(zhì)的檢測，如果有機(jī)肥料中含有氯離子、尿素、亞錳離子、亞鐵離子等，都會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此必須對這些進(jìn)行消除。

5.1 氯離子對有機(jī)質(zhì)檢測結(jié)果的影響

有些有機(jī)肥料中會存在氯原子，而重鉻酸鉀也可以氧化氯離子，因此氯離子的存在會使有機(jī)質(zhì)含量的檢測結(jié)果偏高。如果遇到這樣的情況，只需要除去溶液中的氯離子或者在結(jié)果計算時扣除相應(yīng)氯離子的含量即可，通過所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識可以知道，氯離子可以用銀離子來沉淀，所以我們只需要讓溶液中加入適量的銀離子即可除去氯離子，從而消除氯離子給檢測結(jié)果帶來的干擾。而加入的過量的硝酸銀還可以促進(jìn)重鉻酸鉀對有機(jī)碳的氧化能力。

5.2 尿素對有機(jī)質(zhì)檢測結(jié)果的影響

尿素同樣也是一種有機(jī)物，作為一種有機(jī)物它同樣也會被重鉻酸鉀所氧化，但是，通常情況下，尿素不是有機(jī)肥料而是被視為無機(jī)肥料，它的存在，會使所測結(jié)果偏高。因此在檢測之前，必須消除掉尿素帶來的干擾。尿素的消除，一般控制好溫度就可以，而將水浴溫度控制在100℃，剛好能夠避免尿素的存在給檢測結(jié)果所帶來的干擾。

6 結(jié)語

綜上所述雖然重鉻酸鉀容量法操作起來復(fù)雜，但是其結(jié)果的精確度以及準(zhǔn)確性是非常高的，這是因?yàn)殡m然有機(jī)肥料的成分比較復(fù)雜，但其只能氧化有機(jī)肥料中的有機(jī)碳，能夠被廣泛地應(yīng)用于肥料中有機(jī)質(zhì)含量的檢測。