含硝态氮复混肥中总氮含量测定的探讨
高明志
（阜阳市中心化验室，安徽 阜阳236112）
［摘 要］通过试验证明“三步法”测定含硝态氮复混肥中总氮及硝态氮含量是不科学和错误的，并对影响铬粉-盐酸还原法测定含硝态氮复混肥中总氮含量准确度的因素进行了探讨，最终得出结论：采用铬粉-盐酸还原法测定含硝态氮复混肥中总氮时，先加入1/2的铬粉，静置5 min，再加入余下的铬粉，静置5
min后，煮沸3 min，消化时间不超过5
min，这样能够得到较为准确的测定结果。
［关键词］ 复混肥；硝态氮；总氮；测定；三步法；铬粉-盐酸还原法；准确度
［中图分类号］ TQ 441 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2016）05-0065-02
0 引 言
复混肥中总氮包括铵态氮、酰胺态氮、硝态氮、氰氨态氮、有机质氮等不同形态。GB/T 8572—2010对含有硝态氮的复混肥中总氮的测定分为2种情况：第一种情况是在肥料中只含有硝态氮和铵态氮时，使用定氮合金作为还原剂在碱性条件下将硝态氮还原成铵态氮后测定总氮含量；第二种情况是肥料中除了含有硝态氮和铵态氮外还含有其他态氮时，使用铬粉-盐酸还原体系将硝态氮还原成铵态氮，再消化后测定总氮［1-2］。在第二种情况下，很多实验室没有对标准认真研究，照搬标准，往往得不到准确的结果。有些实验室采用如下的“三步法”测定含硝态氮复混肥中总氮：第一步，加入硫酸消化后测定除硝态氮以外的其他态氮含量X1；第二步，直接蒸馏得到铵态氮含量X2；第三步，加入定氮合金测定硝态氮和铵态氮总量X3，则X1+（X3-X2）就是复混肥中总氮含量，X3-X2就是硝态氮含量。张旭东、王海等人采用如下的“三步法”测定含硝态氮复混肥中硝态氮含量：第一步，在样品处理中使用铬粉（不含酰胺态氮时用定氮合金）还原硝态氮后，按标准检测方法检测复混肥试样中总氮含量；第二步，在试样处理过程中不使用还原剂，按标准检测方法检测复混肥试样中不含硝态氮时复混肥料中的总氮含量X1；第三步，用第一步检测结果减去第二步检测结果，即得出复混肥料中硝态氮含量［3］。以下笔者将从理论与试验两方面证明“三步法”测定含硝态氮复混肥中总氮或硝态氮的方法是错误的，同时探讨影响铬粉-盐酸还原法测定含硝态氮复混肥中总氮含量准确度的因素。
1 试剂
硝酸铵：分析纯，河南焦作市化工三厂生产；
盐酸：36%～38%，上海振兴化工二厂生产；
尿素：安徽昊源化工集团有限公司生产；
氢氧化钠：分析纯，天津博迪化工股份有限公司生产；
铬粉：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司生产；
氯化铵及硝酸铵：分析纯，安徽宿州化学试剂厂生产。
2 关于“三步法”测定硝态氮不科学的论证
2.1 尿素在碱性条件下会发生分解反应
称取含氮量为46.4%的尿素0.502 5 g，加入凯氏蒸馏烧瓶中，加入250 mL水和400 g/L的NaOH溶液40 mL，蒸馏，每隔10 min用pH试纸测试一次馏出液的酸碱性。试验发现，在整个蒸馏过程中馏出液始终呈碱性，蒸馏30 min后测定尿素中的氮含量，结果为264%。
上述试验结果表明，在碱性条件下加热，尿素会分解释放出氨气，因此直接蒸馏含有酰胺态氮的复混肥样品时得到的X2要远大于复混肥样品中铵态氮的含量。
2.2
加热条件下NO3-可以氧化NH4+
样品配制：称取4.818 0 g的硝酸铵（NH4NO3），溶解后定容于250 mL容量瓶中，摇匀，备用。
试验1：用移液管量取25 mL上述溶液于凯氏烧瓶中，加入硫酸15 mL，然后置于1 kW的电炉上加热消化至冒硫酸白烟15 min，之后取出冷却至室温，测定总氮含量。同时做空白试验。
试验2：用移液管量取25 mL上述溶液于凯氏烧瓶中，加入硫酸15 mL、37%盐酸2 mL，余下步骤同试验1。
试验3：用移液管量取25 mL上述溶液于凯氏烧瓶中，不经消化直接加入400 g/L的NaOH溶液测定铵态氮含量。
2次平行试验的结果见表1。由表1可知，NH4+热的酸性溶液中可以被NO3-氧化，而Cl-的存在可加速氧化反应的进行［4］。因此，采用“三步法”测定含硝态氮复混肥中总氮或硝态氮含量时，测得值X1要小于甚至远小于（在含有Cl-的情况下）复混肥样品中除硝态氮外其他态氮含量之和。
更多内容详见《中氮肥》2016年第5期