摘要：本文从GB/T 8572-2010《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》着手，以标准中操作描述不够严谨详细，不同实验室操作条件不同和实验员操作方法细微差异等导致氮含量检测结果易出现偏差问题作为切入点，针对样品消化存在暴沸影响加热时长问题和蒸馏过程中蒸馏终点的判定问题设计实验，实验分为空白实验、消化过程中控制加热时长、采用生胶带封口和观察蒸馏终点时间各项，通过各项试验数据结果分析比对，对样品消化过程中提出倾斜加热、根据消化剧烈程度调低加热功率，适当延长加热时间作为改进建议，对样品蒸馏过程中提出用生胶带密封瓶口、将用pH试纸测试蒸馏终点改为蒸馏至出现暴沸现象为蒸馏终点作为改进建议，该改进建议能够进一步提高复混肥料中氮含量检测的准确性。

　　关键词：复混肥料；氮含量；消化过程；蒸馏过程

　　复混肥料是通过化学合成和混配制成的含有氮、磷、钾三种元素其中两种或者两种以上的肥料。复混肥料通过三种养分的配合施用，既能提高肥料效果，又能减少施肥次数，进一步节约施肥成本，满足作物生长需求。氮是植物生长发育过程中必不可少的元素之一。植物补充营养元素氮的方式，既可直接吸收尿素、酰胺酸等有机氮，也可以铵态氮（-N）和硝态氮（-N）形态吸收。氮的主要作用是促进植物茎叶生长，提高农产品营养价值和产量，因此提高复混肥料中氮含量测定准确性意义重大。

　　GB/T 8572-2010《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》该标准最初修改采用自国际标准ISO5315:1984《肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》，在2010年替代GB/T 8572-2001《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》。在实际氮含量检测中被广泛使用，但因GB/T 8572-2010《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》的部分操作步骤叙述不够严谨详细，而不同实验室操作条件不同，实验员操作方法细微差异，导致氮含量检测结果极易出现偏差。重复性不高。本文拟通过规范样品消化过程、样品蒸馏过程等处理步骤，对标准叙述模糊部分进行补充说明，提高复混肥料中氮含量检测的精密度。

　　1检测方法

　　1.1试验原理

　　GB/T 8572-2010《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》规定了除含有机物（除尿素、氰氨基化合物外）大于7%的复混肥料中总氮含量的测定方法。该标准的检验原理是在碱性介质中用定氮合金将硝酸态氮还原，直接蒸馏出氨或在酸性介质中还原硝酸盐成铵盐，在混合催化剂存在下，用浓硫酸消化，将有机态氮或酰胺态氮和氰氨态氮转化为铵盐，从碱性溶液中蒸馏出氨。将蒸馏出的氨吸收在过量滴有甲基红-亚甲基蓝混合指示剂的硫酸溶液中，用氢氧化钠标准滴定溶液进行返滴定。

　　1.2试验方法

　　复混肥料中氮元素有有机态氮、硝酸态氮、酰胺态氮、氰氨态氮和铵态氮等不同存在形式，每种形态关键环节是将各种形态的氮转化为氨以进行氢氧化钠标准滴定溶液返滴定。按照不同适用范围，可分为直接蒸馏法、定氮合金还原法、硫酸水解法、硫酸-混合催化法、硫酸-铬粉水解还原法、综合水解催化还原法等六种不同测定方法。

　　中国复混肥料标准中，氮的养分含量，并未区别氮的各种存在形式，仅是注明氮含量占复混肥料的百分数，即（N：%）。在本文的试验过程中，均是假定样品含有所有形态的氮，固采用的是综合水解还原法。

　　1.3改进方向

　　1.3.1样品水解还原催化消化（以下简称消化）过程

　　（1）消化过程中暴沸情况处理

　　GB/T 8572-2010《复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》在“加入混合催化剂后，按要求继续加热至冒硫酸白烟60min后停止加热”。但实际测定过程中并未提及，由于复混肥料中含硝酸态氮形态氮的概率较大，在1500W电炉持续加热下，样品消化反应较其他形态氮更为剧烈，极易产生暴沸现象，导致样品沸出蒸馏烧瓶，不仅会造成氮含量的测定误差，更会污染通风橱和实验器材。

　　（2）消化时长

　　标准中消化时长统计是从冒硫酸白烟后开始计时，由于含硝酸态氮的复混肥料在实际检测中出现暴沸现象，为避免样品沸出蒸馏烧瓶，会视沸腾情况减少供热强度，直到暴沸现象有所缓解。但标准并未提及60min的时间内使用的电炉的控制情况，在减少供热强度时，是否需要相应延长消化时间使得不同形态的氮完全转换为铵态氮。在氮含量偏高时，是否需要延长消化时间。

　　1.3.2样品蒸馏过程试验

　　（1）蒸馏前蒸馏装置密封

　　标准中提到“蒸馏装置的磨口连接处应涂硅脂密封”，由于不同实验室操作环境和操作条件有差异，样品在蒸馏快结束时，由于反应剧烈、蒸馏烧瓶受热不均匀等问题，尤其当使用橡胶导管连接蒸馏装置时，仅通过硅脂密封达不到有效密封，生成的气体从接口处散溢到空气中，导致本次测定作废。

　　（2）蒸馏时长

　　标准中提到“蒸馏出至少150ml馏出液后，用pH试纸检查冷凝管出口的液滴，如无碱性结束蒸馏”。其中pH试纸检查冷凝管出口液滴，需要移开馏出液，即使是熟练的操作人员，也很难控制pH试纸的检查频率，导致冷凝管反复拿出，污染馏出液。

　　1.4试验设计

　　1.4.1试验空白组

　　试验共分为一组，每组两个，不加入复混肥料。

　　1.4.2样品消化过程

　　试验共分为三组，A组使用含氮量13%且包含所有形态氮的复混肥料，是在暴沸过程中，减少供热强度，延长供热时间实验组，分为六个样品不延长供热时间，六个样品延长供热10min，六个样品延长供热时间20min，B组为在含氮量21%时供热时长实验组，含氮量21%的复混肥料六个样品不延长供热时长，六个样品延长供热时长10min，六个样品延长供热时长20min。

　　1.4.3样品蒸馏过程

　　试验共分为两组，每组六个平行样，C组和D组使用同一种含氮量13%且包含所有形态氮的复混肥料，其中C组按照标准要求，使用pH试纸检查冷凝管出口的液滴，直到无碱性结束蒸馏，D组自蒸馏起直到蒸馏烧瓶内部发生暴沸为止，结束蒸馏。

　　2数据分析

　　2.1空白试验数据如表1所示。

　　2.2样品消化过程数据分析

　　通过对比表2、3的复混肥料氮含量平均值可以得出，为避免样品因为反应剧烈，沸出蒸馏烧瓶，适度降低供热强度，但加热时长仍为60min时，复混肥料的氮含量为最低，加热时长为70min时，复混肥料的氮含量为中等，当加热时长为80min时，复混肥料的氮含量检测最高，且标准偏差值最低，这说明降低供热强度后，试验数值更加准确稳定。

　　通过对比表4、表5可以得出，标准中明确的60min消化时间对于含氮量21%的复混肥料消化是时间充足的，当加热时长延长至80min时，样品发生碳化反应，导致氮含量测定数据偏低。

　　2.3样品蒸馏过程数据分析

　　通过表6对比，以蒸馏烧瓶内出现剧烈爆沸为蒸馏终点与标准中用pH试纸检查冷凝管出口的液滴，如无碱性结束蒸馏结果在平均值、极差、标准偏差都近似。

　　3改进建议

　　3.1样品消化过程

　　为避免在消化过程中出现爆沸现象，可以在消化时将蒸馏烧瓶倾斜30°~45°置于电炉加热，同时往蒸馏烧瓶中加入防爆沸颗粒，颗粒应当较大，但不可以在瓶口放置梨形玻璃漏斗。在消化过程中，当频繁出现爆沸现象时，应当适当降低供热强度并延长加热时间20min，但不可过长，防止样品发生碳化反应，导致氮含量测定数值偏低。复混肥料氮含量为13%~21%时，在消化时不用延长加热时长，但应当根据爆沸现象适度调整供热强度。

　　3.2样品蒸馏过程

　　蒸馏装置接口连接可以采用环保的生胶带，既能够防水又能达到密封效果，在样品爆沸时候能够有效防止气体逸出，在固定蒸馏烧瓶时可以将接口用铁夹夹紧。采用观察蒸馏烧瓶在加入防爆沸颗粒时仍然产生剧烈爆沸反应为蒸馏终点替代pH试纸测定法。

　　4结语

　　通过在样品消化和蒸馏过程中提出改进建议，拟提高复混肥料中氮含量测定的精确性。但本文并未将更高氮含量的复混肥料纳入考虑，发生爆沸现象是否由于电炉加热导致的受热不均匀也未纳入讨论范围，在之后的试验中有望进一步深入研究。

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