崔淑玲,李 云,敖 嵐,賀 芳,史博心
(呼倫貝爾市產(chǎn)品質(zhì)量計量檢測所,內(nèi)蒙古海拉爾 021000)
鉀是植物生長發(fā)育過程中所需要的大量元素之一,鉀能促進植物的光合作用,促進碳水化合物的合成和運輸,能維持細胞的正常含水量,植物缺鉀時生長緩慢,莖稈柔弱易倒伏,給植物適量施鉀肥,可以促使植物莖稈堅韌強壯、不易倒伏,促進植物的開花結(jié)果,增強植物的抗旱、抗寒和抗病蟲害能力,從而達到農(nóng)作物增產(chǎn)增收。在實際檢測中,因操作條件及方法的細微差別,鉀含量檢測結(jié)果很容易出現(xiàn)偏差,重復性差。在試樣溶液制備、試液處理過程加以規(guī)范,以期提高氧化鉀含量檢測的精密度。
有機-無機復混肥料樣品。
1.2.1 檢測方法。GB/T 18877-2009《有機—無機復混肥料》GB/T17767-2010.3《有機-無機復混肥料的測定方法 第3部分:總鉀含量》HG/T2843-1997《化肥產(chǎn)品 化學分析常用標準滴定溶液、標準溶液、試劑溶液和指示劑溶液》。
1.2.2 試驗原理。在弱堿性介質(zhì)中,以四苯硼酸鈉溶液沉淀試樣溶液中的鉀離子,為了防止陽離子干擾,可預先加入適量乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA),使陽離子與乙二胺四乙酸二鈉絡合,將沉淀過濾、干燥及稱量。
1.2.3 試驗設計。試驗分為兩組,每組五個平行樣,在試樣溶液制備和試樣處理過程中設置兩種不同的加熱方式,分別為電熱板直接加熱法和水浴加熱法,電熱板加熱在裝樣的燒杯上蓋上表面皿。
1.2.4 試樣溶液制備。第一組稱樣量分別為:1a:4.0080 g、2a:4.1005 g、3a:3.9882 g、4a:4.1066 g、5a:4.0006 g;第二組稱樣量分別為:1b:4.0088 g、2b:4.0600 g、3b:4.0886 g、4b:3.9988 g、5b:309816 g(精確至0.0001 g)樣品放入250 ml三角瓶中,采用硝酸-高氯酸消煮法進行消化。
1.2.5 試液處理。第一組用單標線吸管準確吸取濾液25 ml,于200 ml燒杯中,(第二組用單標線吸管準確吸取濾液25 ml,于150 ml三角燒瓶中)加入40 g/L EDTA溶液40 ml 及5 g/L酚酞3滴,用400 g/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值,至紅色(實際是粉色)出現(xiàn),并過量1 ml,第一組電熱板(于200 ml燒杯上蓋上表面皿,第二組將裝有試液三角燒瓶置于裝水的1 000 ml燒杯里并放電爐上)加熱煮沸15 min,若紅色消失,用氫氧化鈉溶液調(diào)至紅色,煮沸后的溶液用流動水迅速冷卻至室溫。
1.2.6 沉淀及過濾。分別將兩組試樣在不斷攪拌下,于溶液中逐滴加入15 g/L四苯硼酸鈉溶液,加入量為40 ml,繼續(xù)攪拌1 min,過濾,先用1.5 g/L四苯硼酸鈉溶液洗6次,每次用液量5 ml,然后改用水洗2次,每次用液量5 ml。同時做空白試驗。
計算公式:
式中,X(K2O)—鉀(以K2O計)含量的質(zhì)量分數(shù)(%);
m0—試料質(zhì)量(g);
m1—坩堝質(zhì)量(g);
m2—盛有沉淀的坩堝質(zhì)量(g);
m3—空白試驗的坩堝質(zhì)量(g);
m4—空白試驗過濾后的坩堝質(zhì)量(g);
0.1314—四苯硼酸鉀質(zhì)量換算成氧化鉀質(zhì)量系數(shù)。
試驗結(jié)果以平均值標準差、極差表示,結(jié)果與分析見表1。
表1 不同取樣量和加熱方式測定的氧化鉀含量%和極差、標準偏差
1)正確預估稱樣量,2%≤k2O的含量<5%時稱取4 g試樣,k2O的含量≥5%時稱取2 g試樣,精確至0.0001 g。若2≤k2O的含量<5%時稱取2 g試樣引入的試劑、溶液引入誤差較大。若K2O的含量≥5%時稱取4 g試樣,存在試劑、溶液不足,試樣不能完全反應,檢驗結(jié)果偏低的可能。
2)硝酸-高氯酸消煮法分解試樣簡便快速,但在消煮過程中要注意安全,不能讓硝酸-高氯酸消煮液蒸干,因為高氯酸為六大強酸之首,蒸干時存在爆炸的危險。
3)在試樣處理過程中,采用電爐加熱裝水大燒杯,將裝樣品的150ml三角燒瓶放入裝水大燒杯中,這樣既保證了加熱的穩(wěn)定性,也不會造成揮發(fā)過多。溶液受熱不均勻、不穩(wěn)定、控溫差,煮沸時間過長而容易引起加熱過猛,試樣揮發(fā)過多,導致檢測結(jié)果不準確;采用水浴加熱法時,由于其控溫精度高、穩(wěn)定,試樣揮發(fā)適中,因而所測結(jié)果標準偏差小、離散性小、精密度高,結(jié)果更準確。
4)在滴加四苯硼鈉沉淀劑時,一定要在不斷攪拌下,逐滴緩慢滴加,滴加完畢后,繼續(xù)攪拌一分鐘,保證四苯硼鉀充分反應,盡量多形成飽滿的沉淀顆粒。
5)靜置影響結(jié)果的關鍵點,時間過少,反應不充分,結(jié)晶顆粒不完整,檢測結(jié)果偏低。
6)因空白試驗參與結(jié)果計算,必須做平行試驗。兩個平行差值在標準要求之內(nèi),取平均值,為空白試驗值。
7)使用的萬分之一電子天平、溫度計需要檢定,干燥箱需要溫場測試。
通過比較可以看出,通過規(guī)范試樣溶液制備、試液處理沉淀及過濾,特別試液處理兩種加熱方法對比可以看出,采用電熱板直接加熱組標準偏差大、離散性大、鉀含量值離散、精密度低,原因可能是在加熱過程中,溶液受熱不均勻、不穩(wěn)定、控溫差,煮沸時間過長而容易引起加熱過猛,試樣揮發(fā)過多,導致檢測結(jié)果不準確;采用水浴加熱法時,由于其控溫精度高、穩(wěn)定,試樣揮發(fā)適中。因而所測結(jié)果標準偏差小、離散性小,檢測值接近中位數(shù),精密度高,結(jié)果更準確。
采用重量法檢測有機-無機復混肥料中鉀含量時,在試樣處理過程中采用水浴加熱法所測得的氧化鉀含量準確性更高。