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一种高塔复合肥中缩二脲含量检测方法的的探究论文

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2025-11-07 16:21:59    来源:    作者:xuling

摘要:针对紫外可见分光光度法在测定复混肥料中缩二脲时存在的检测效率低下、检测结果不准确等问题,对检验过程中的提取温度、消除干扰离子所用的碳酸钠用量等影响因素进行分析、对比。

  摘要:针对紫外可见分光光度法在测定复混肥料中缩二脲时存在的检测效率低下、检测结果不准确等问题,对检验过程中的提取温度、消除干扰离子所用的碳酸钠用量等影响因素进行分析、对比,通过改进实验方法,建立了基于复合肥中缩二脲含量测定的高塔复合肥中缩二脲含量的测定方法,并对分光光度法的标准曲线进行回收率验证。结果表明,优化后的分光光度法满足高塔复合肥中的缩二脲含量的测定检验要求,能够提高检验效率,提升检验准确度。

       关键词:缩二脲;分光光度计;检测条件;高塔复合肥


  0引言


  高塔复合肥具有产品水溶性好、颗粒养分均匀以及生产成本低等优点,因而受到了国内复合肥生产厂家的青睐。高塔复合肥生产过程中大多数选择以尿素作为氮源载体,在喷浆造粒过程中,温度控制不好,很容易反应生产缩二脲。缩二脲质量浓度过高的尿基复混肥施于农田中,很容易发生烧苗、死苗的现象,这是因为缩二脲分解转化成铵态氮很慢,高浓度的缩二脲就会将种子或幼苗根中的水吸出,影响种子发芽,甚至引起幼芽枯死[1]。根据《复混肥料(复合肥料)中缩二脲含量的测定》(GB/T 22924—2008)要求,对复合肥料中的缩二脲进行检测的方法有紫外可见分光光度法和高效液相色谱法。采用液相色谱法对缩二脲进行检测,分析成本高,实验设备昂贵,一般实验室使用效率不高,不利于大多数检测机构采用。因此,各机构通常使用分光光度法对缩二脲进行检测[2]。但是,在实际检验过程中,直接用沸水浴蒸干提取复合肥中的缩二脲,费时费力,实验效率低下,并且有相当部分经过无水乙醇提取的缩二脲试液,在加入硫酸铜和酒石酸钾钠碱性溶液后会出现浑浊现象,导致检测吸光度不准确。分析原因,一是由于复合肥试样及提纯所用的无水乙醇溶液中的水分偏高,导致缩二脲提取困难。二是高塔复合肥中高价金属离子随水溶液进入检测试样中所致。因此,本文通过实验验证了测量方法中加入碳酸钠溶液、引入电热板加热对测量结果的影响,设计了新的实验方案,并确定出最佳检测条件,进一步提高实验室检测高塔复合肥中缩二脲的效率。


  1实验部分


  1.1方法原理


  在检测用复合肥料中加入适量的碳酸钠,在超声波条件下用无水乙醇溶液溶解,洗涤过滤。借助电热板进行辅助加热,溶液中析出零星少量缩二脲晶体后,通过沸水浴蒸干提取。然后,将提取的缩二脲进行过滤洗涤,在硫酸铜溶液与酒石酸钾钠碱性溶液中反应,生成紫红色络合物,用紫外分光光度计在波长550 nm处测定其吸光度,计算试样中缩二脲的含量。


  1.2实验样品


  实验样品为当地市场销售的高塔复合肥。


  1.3溶液及试剂


  过氧化氢、无水乙醇和酒石酸钾钠碱性溶液各100 g/L、30 g/L硫酸铜溶液、2 mg/mL缩二脲标准溶液、无水碳酸钠(分析纯)。


  1.4仪器设备


  超声波清洗器、恒温水浴的可控温度为30℃±5℃。电热板的可控温度为0~400℃。分光光度计带有光程为3 cm的吸收池,可在550 nm处测量。


  1.5实验步骤


  1.5.1试样溶液的制备


  称取4 g试样(准确至0.001 g),置于锥形瓶中。加入2 g无水碳酸钠,然后,加入无水乙醇溶解,并置于超声波清洗器中超声10 min。加少量过氧化氢,用定性滤纸过滤。用电加热板加热至有白色液滴析出,转移至沸水浴上蒸干。用水溶解至100 mL容量瓶中,依次加入10.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和10.0 mL硫酸铜溶液,用水稀释至刻度,摇匀。置于30℃±5℃的水浴中,保持20 min。


  1.5.2标准比色溶液的配制


  缩二脲标准溶液对应的缩二脲质量如表1所示。分别移取30.00、25.00、20.00、15.00、10.00、5.00、2.50、0.00 mL缩二脲标准溶液,依次置于8个100 mL容量瓶中,用水稀释至约50 mL。然后,加入10.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和10.0 mL硫酸铜溶液,稀释至刻度,摇匀。置于30℃±5℃的水浴中,保持20 min。

  1.5.3吸光度的测定


  以水为参比溶液,检测试样中分别加入10.0 mL酒石酸钾钠碱性溶液和10.0 mL硫酸铜溶液,在波长550 nm处,用3 cm光程的吸收池,在30 min内完成溶液的吸光度测试。


  2结果与讨论


  2.1绘制标准溶液工作曲线


  按照实验操作条件,测定8个浓度(扣除空白溶液)相应的吸光度,实验结果如表2所示。

  以标准比色溶液中的缩二脲质量为横坐标、相应的吸光度为纵坐标,绘制缩二脲质量及吸光度标准曲线,如图1所示,所得方程为y=0.007 2x-0.005 1,相关系数为0.999 1,符合缩二脲线性线性回归方程曲线要求。

  2.2加热板加热温度与检验结果分析比较


  制备检测样,比对在不同加热板加热温度条件下提取缩二脲所用时长,如表3所示。

  由表3可知,在不同加热温度下,对缩二脲质量分数的检测结果影响相差不大。但是,提取缩二脲所需时长各不一样。电热板加热温度在200℃时,提取缩二脲所用时间最短,提取缩二脲实验效率最优。


  2.3加标回收率结果分析


  按照本研究方法对其准确度进行验证,在实验样品中加入已知质量浓度的缩二脲标准溶液,采用实验过程中建立的测定方法测定不同样品的吸光度,通过计算,得到回收率,实验结果如表4所示。

  由表4可知,该方法的加标回收率在98.4%~101.1%,平均回收率为99.8%,说明使用该方法测定缩二脲质量,测定结果准确、可靠。


  3结语


  本实验方法在GB/T 22924—2008《复混肥料(复合肥料)中缩二脲含量的测定》的基础上,通过加入碳酸钠溶液,解决试样溶液浑浊导致不能准确测定吸光度的问题,消除了高塔复合肥中所含Ca、Mg离子的干扰。针对试样中缩二脲提取过程缓慢、实验效率低下的问题,在沸水浴之前引入电热板进行快速加热,解决了实验过程中检测样品及提纯试剂含水量较高的问题。通过改进实验方法,建立了基于复合肥中缩二脲质量测定的高塔复合肥中缩二脲质量的测定方法。在不同加热温度下进行缩二脲质量分数测定,结果表明,电热板加热温度在200℃时,提取效率最高,且不影响对高塔复合肥中缩二脲质量的测定。对建立的实验方法进行加标回收率比对实验,满足实验要求。优化后的分光光度法满足高塔复合肥中的缩二脲质量的测定检验要求,极大地缩短了实验时间,提高了实验效率。

 参考文献


  [1]张燕,王治泽.分光光度法测定复混肥料中缩二脲含量的影响因素分析[J].化肥工业,2018,45(3):25-27.


  [2]韩书霞,李德波,饶飞,等.分光光度法测定复混肥料中缩二脲含量的研究[J].山东化工,2009,38(2):38-41.