水溶肥、復(fù)混肥中鉀含量測(cè)定方法研究

顏軍 韓海林

摘 要：對(duì)NY/T1977-2010中規(guī)定的大量元素水溶肥料中鉀含量的測(cè)定方法進(jìn)行改進(jìn)，將固體試樣加熱煮沸30min改為超聲5min，改進(jìn)后的方法將樣品測(cè)定時(shí)間縮短了2h以上，且改進(jìn)后的方法與國(guó)標(biāo)法分析結(jié)果無(wú)顯著差異。GB/T8574-2010中規(guī)定了復(fù)混肥中鉀含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，但沉淀方法較為繁瑣，該試驗(yàn)采用自動(dòng)加液攪拌進(jìn)行沉淀，分析結(jié)果與國(guó)標(biāo)法無(wú)顯著差異。改進(jìn)后的方法快速簡(jiǎn)便，省時(shí)省力，極大地提高了檢測(cè)工作效率。

關(guān)鍵詞：水溶肥;復(fù)混肥;鉀含量;測(cè)定方法

中圖分類號(hào) S143.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2022）09-0103-03

在當(dāng)今的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，隨著水肥一體化和測(cè)土配方施肥工作的推進(jìn)，水溶肥料和復(fù)混肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用十分普遍，市場(chǎng)上的肥料品種越來(lái)越多，質(zhì)量也是參差不齊，這就需要加強(qiáng)對(duì)水溶肥和復(fù)混肥生產(chǎn)的監(jiān)督和檢測(cè)工作。為此，筆者對(duì)水溶肥和復(fù)混肥中鉀含量的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)，節(jié)省了時(shí)間，提高了檢測(cè)效率。四苯硼鉀重量法是測(cè)定肥料中鉀含量的經(jīng)典方法。NY/T1977-2010水溶肥料中氧化鉀含量的測(cè)定就采用了該方法。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定固體試樣稱取后加水煮沸30min，冷卻、定容，方法較為繁瑣費(fèi)時(shí)。由于水溶肥料有較好的溶解性，使用超聲振蕩器對(duì)NY1977-2010水溶肥料中氧化鉀含量的測(cè)定方法進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)果與國(guó)標(biāo)法無(wú)顯著差異。GB8574-2010對(duì)于測(cè)定復(fù)混肥料中氧化鉀含量的沉淀步驟也較為繁瑣，需要在不斷攪拌下在試樣溶液中逐滴加入四苯硼酸鈉溶液，直至過(guò)量繼續(xù)攪拌1min，攪拌過(guò)程耗時(shí)耗力，為此。本研究采用一種6聯(lián)蠕動(dòng)泵連接磁力攪拌器裝置，控制好蠕動(dòng)泵加液速度和時(shí)間，使用攪拌子自動(dòng)攪拌，省時(shí)省力，適合大批量樣品分析，大大提高了檢測(cè)效率。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原理 在弱堿性溶液中，四苯硼酸鈉溶液與試樣中的鉀離子作用生成四苯硼酸鉀白色沉淀，將沉淀過(guò)濾、干燥及稱重。

1.2 儀器與試劑 儀器主要包括電子天平（BSA822-CW，賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司）、超聲震蕩器（KQ-500B型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司）、磁力攪拌器（86-1，常州澳華儀器有限公司）、多通道流量型蠕動(dòng)泵（BT100-1L，保定蘭格恒流泵有限公司）、恒溫干燥箱（FD115，德國(guó)賓德BINDER公司）、聚四氟磁力攪拌子、4號(hào)玻璃坩堝。15g/L四苯硼酸鈉溶液：稱取15g四苯硼鈉溶解于約960mL水中，加氫氧化鈉溶液4mL和100g/L六水氯化鎂溶液20mL，攪拌15min，靜置后過(guò)濾，貯于棕色瓶或塑料瓶中，一般不超過(guò)1個(gè)月，如發(fā)現(xiàn)混濁，使用前過(guò)濾。40g/L乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）溶液：溶解EDTA 4g于100mL水中。400g/L氫氧化鈉溶液：溶解不含鉀的氫氧化鈉40g于100mL水中。1.5g/L四苯硼酸鈉洗滌液：用10體積的水稀釋1體積的上述四苯硼鈉溶液。5g/L酚酞溶液：取0.5g酚酞溶于100mL 95%乙醇中。

1.3 試驗(yàn)方法 待檢測(cè)樣品采用市場(chǎng)抽檢的10個(gè)水溶肥料和10個(gè)復(fù)混肥料。

1.3.1 水溶肥提取方法改進(jìn) NY/T1977-2010規(guī)定：首先稱取含K2O量約400mg的試樣2～5g（稱準(zhǔn)至0.0002g），放置于500mL的錐形瓶中，向錐形瓶中加水約150mL后，將其放在電爐上加熱煮沸30min，取下冷卻，將溶液轉(zhuǎn)移至250mL的容量瓶中，用蒸餾水定容，混勻后進(jìn)行干過(guò)濾或棄去初濾液。改進(jìn)方法：稱取相同樣品直接置于250mL容量瓶中，加適量水超聲波震蕩5min，冷卻，用水定容至刻度，混勻后進(jìn)行干過(guò)濾或棄去初濾液。測(cè)定：吸取一定體積的試樣溶液，置于250mL燒杯中，加40mL EDTA溶液，加2～3滴酚酞溶液，滴加氫氧化鈉溶液至紅色出現(xiàn)時(shí)再過(guò)量1mL，蓋上表面皿。在通風(fēng)柜內(nèi)緩慢加熱煮沸15min，取下燒杯，用少量水沖洗表面皿，冷卻至室溫。若紅色消失，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至紅色。

1.3.2 沉淀方法改進(jìn) GB/T 8574-2010規(guī)定：在不斷攪拌下，于試樣溶液中逐滴加入四苯硼酸鈉溶液，加入量為每含1mg氧化鉀，加四苯硼酸鈉溶液0.5mL，并過(guò)量約7mL，繼續(xù)攪拌1min，靜置15min以上。改進(jìn)方法：將6個(gè)聚四氟磁力攪拌子分別置于6個(gè)試樣溶液燒杯中，將這些燒杯置于磁力攪拌器上，開啟磁力攪拌器調(diào)節(jié)速度，使轉(zhuǎn)子均勻地?cái)嚢枞芤骸?聯(lián)蠕動(dòng)泵進(jìn)樣管插入裝有四苯硼酸鈉溶液的2L燒杯中，開啟蠕動(dòng)泵，調(diào)節(jié)蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速，通過(guò)6根軟管將沉淀劑逐滴加入到6個(gè)試樣溶液燒杯中，待液體滴入到試樣溶液燒杯中開始計(jì)時(shí)2.5min（加液時(shí)間根據(jù)加液速度自行調(diào)節(jié)），加液量為每含1mg氧化鉀加四苯硼酸鈉溶液0.5mL，并過(guò)量約7mL，到時(shí)在驅(qū)動(dòng)器上按下停止鍵，繼續(xù)攪拌1min，關(guān)閉磁力攪拌器，用一磁鐵環(huán)將攪拌子從燒杯中吸出并沖洗，靜置15min以上。抽濾烘干：用預(yù)先在（120±5）℃干燥箱內(nèi)干燥至恒重的玻璃坩堝式濾器抽濾，先將上層清液濾完，然后用傾濾法將沉淀洗入濾器中，用四苯硼鈉洗滌液洗滌沉淀5～7次，每次用量5mL，最后用水洗滌2次，每次用量5mL。抽干后，把濾器和沉淀放在烘箱中于（120±5）℃烘干1.5h，取出放入干燥器中冷卻至室溫，稱量，直至恒重。

2 結(jié)果與分析

2.1 水溶肥鉀測(cè)定改進(jìn)法的準(zhǔn)確度和精密度 由表1可知，用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法對(duì)樣品進(jìn)行同步測(cè)定，改進(jìn)法測(cè)得的結(jié)果與國(guó)標(biāo)法較為接近，絕對(duì)誤差在0～0.19%，將2種處理方法分析結(jié)果進(jìn)行配對(duì)[t]檢驗(yàn)[3]，[t]=0.747，查[t]分布臨界值表得[t]0.05（9）=2.262，[t]<[t]0.05（9），說(shuō)明這2種處理方法無(wú)顯著差異。

由表2可知，改進(jìn)法測(cè)得的結(jié)果之間基本一致，極差在0.08%～0.18%，符合平行測(cè)定結(jié)果絕對(duì)差值不大于0.30%的要求。RSD在0.2%～0.6%（<2%），說(shuō)明該方法的精密度較好。

2.2 復(fù)混肥鉀測(cè)定改進(jìn)法的準(zhǔn)確度和精密度 由表3可知，用國(guó)標(biāo)法和沉淀改進(jìn)法對(duì)樣品進(jìn)行同步測(cè)定，改進(jìn)法測(cè)得的結(jié)果與國(guó)標(biāo)法較為接近，絕對(duì)誤差在0.04%～0.20%，將2種處理方法分析結(jié)果進(jìn)行配對(duì)[t]檢驗(yàn)，[t]=0.026，查t分布臨界值表得[t]0.05（9）=2.262，[t]0.01（9）=3.25，說(shuō)明這2種處理方法無(wú)顯著差異，可以用改進(jìn)后的沉淀方法替代標(biāo)準(zhǔn)方法。

由表4可知，改進(jìn)法測(cè)得的結(jié)果之間基本一致，極差在0.02%～0.15%，符合平行測(cè)定結(jié)果絕對(duì)差值不大于0.30%的要求。RSD在0.1%～0.3%（<2%），說(shuō)明該方法的精密度較好。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率 稱取經(jīng)120℃烘干2h冷卻后的硫酸鉀標(biāo)準(zhǔn)品0.8g左右，采用改進(jìn)后的沉淀法，測(cè)定6次，計(jì)算回收率。硫酸鉀中鉀含量標(biāo)準(zhǔn)值44.80%，不確定度為0.11%。由表5可知，回收率在99.55%～100.53%，說(shuō)明改進(jìn)后的沉淀法準(zhǔn)確度較高。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)對(duì)NY/T1977-2010中水溶肥料中鉀含量提取方法進(jìn)行了改進(jìn)，將加熱煮沸改為超聲波震蕩5min，改進(jìn)后的方法測(cè)定結(jié)果與國(guó)標(biāo)法檢測(cè)結(jié)果對(duì)比無(wú)顯著差異，改進(jìn)后的方法減少了煮沸和冷卻的時(shí)間，將樣品分析時(shí)間縮短了2h以上，提高了檢測(cè)工作效率。GB/T8574-2010中的沉淀方法需要在手動(dòng)攪拌下不斷加入四苯硼鈉溶液，手動(dòng)攪拌1個(gè)樣品耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，在邊攪拌邊沉淀的過(guò)程中容易將空氣氣泡帶入，得到的沉淀往往含有大量的氣泡，導(dǎo)致抽濾的時(shí)候速度也比較慢。本試驗(yàn)將手動(dòng)不斷攪拌加液改為蠕動(dòng)加液泵加液攪拌子自動(dòng)攪拌，用機(jī)械的方法替代了手工操作。與手動(dòng)攪拌沉淀相比，改進(jìn)法相同的時(shí)間可以同時(shí)沉淀6個(gè)樣品，得到的沉淀顆粒細(xì)小、均勻、無(wú)氣泡，抽濾速度快，且改進(jìn)后的方法測(cè)定結(jié)果與國(guó)標(biāo)法檢測(cè)結(jié)果對(duì)比無(wú)顯著差異。由此可見，改進(jìn)后的方法降低了檢測(cè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，極大地提高了工作效率，適合于大批量樣品分析。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部.NY/T1977-2010水溶肥料氮、磷、鉀含量的測(cè)定[S].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[2]全國(guó)肥料和土壤調(diào)理劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 8574-2010復(fù)混肥料中鉀含量的測(cè)定四苯硼酸鉀重量法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[3]方萍.實(shí)用農(nóng)業(yè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析指南[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

（責(zé)編：徐世紅）