试分析化肥中氮和氯的检测方法

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:连普琛 王晶
[导读] 摘要:化肥是一种非常重要的生产资料,其中含有大量的元素,不同元素的含量决定了化肥的功效。
        内蒙古自治区石油化工监督检验研究院
        摘要:化肥是一种非常重要的生产资料,其中含有大量的元素,不同元素的含量决定了化肥的功效。而氮元素、氯元素是组成化肥的比较主要的因素,在化肥成分检测当中也是主要的内容。以往检测化肥的时候是将氮元素与氯元素分开检测的,这种检测方式浪费了较多时间,在进行检测的时候对环境也有很高的质量要求,最终的检测结果误差非常大。从高效、便捷等方面考虑,寻找一种简单、直接、效果精准的化肥元素检测方式,是人们当前检测的迫切需求。
        关键词:化肥检测;元素含量;氮元素;氯元素;检测
        化肥当中氮、氯的检测方式非常多,而且不同方式都有本身固有的优势。在目前比较明显的有两种方式:分别是甲醛检测法、摩尔检测法。在检测的时候,可以将两者有机联合在一起弥补在氮、氯元素当中检测存在的劣势,优势互补,保证检测过程的连续性、有效性,保证检测结果的精准性等等,文章对其进行了详细的分析,同时阐述了不同检测方式存在的优劣区别。
        1.氮、氯元素的检测原理
        在化肥元素当中,检测不同元素的含量,是利用氮、氯元素与其他化学试剂发生反应,之后使用化学分析,发生化学反应前后元素存在的不同的反应,根据元素质量、化学反应来判断化肥当中氮、氯的含量,其中两种的化学反应分别是:
        Ag++ CI→AgCl;    (1)
        2Ag+ + Cr02- +Ag2CrO;.   (2)
        在这里明确检测思路,根据思路开展实验操作,开展实验之前,准备好检测需要使用的仪器与设备:准备天平、烧杯、甲醛溶液、滴管、试剂等,使用天平称量,确定化肥重量之后,确定样品,将样品倒入烧杯当中,且倒入甲醛溶液,等待化肥与甲醛溶液完全溶解,溶解之后生成C9H16N4Os;生成氢氧化钠溶液之后,进行滴定实验,使用胶头滴管将反应之后的溶液选取出来,之后与两滴酚酞试液相融合,酚酞试液进入滴管之后溶液变成红色,红色意味着化学反应完全完成,实验结束。化学反应如下:
        4NH++6HCHO-→+C6H2N4H++3H++6H2O;   (3)
        H++OH- →H2O;   (4)
        当滴定完成之后,溶液当中含有了铬酸钾——K2CrO4为指示剂,指示剂生成之后就可以进行滴定,选择硝酸银溶液来滴定,化学表示AgNO3,这几种元素当中,氯化银AgC1的密度与溶度都比络酸银小,因此使用观察法就可以分析出氯化银AgC1的容量,之后与硝酸银溶液再次进行反应,滴定达到结尾,化学反应如下:
        Ag+ + Cl-→AgCl↓,(ksp=1.8x 10-10); (5)
        2Ag++Cr02- →Ag2CrO4↓(砖红),(ksp=2.0x 10-12)。    (6)
        2.实验分析
        2.1  选择试剂
        针对化肥当中的氯元素、氮元素,使用试剂分析方式是在现阶段检测当中比较常用的一项技术与手段,而氯元素与氮元素的检测,氢氧化钠是主要试剂。配置氢氧化钠溶液的时候应该严格按照化学行业的规定来进行配置,严控溶液当中不同成分的含量[1]。除了准备化学实际配置标准溶液之外,还应该提前配备好硝酸银溶液方便之后使用,配置要求与氢氧化钠溶液类似,其中各项指标都应该符合化学实际配置标准。而酚酞试剂的使用价值滴定,用来检测两种溶液是否完全发生反应。因此酚酞遇碱变红的特征很容易识别和运用,当然,没有酚酞溶液可以使用甲基红[2]。试剂准备完毕之后就可以进行实验,而科学选择配置、检验试剂的价值在于,能够将化学反应掌握在可控范围内,保证实验当中不同的化学反应都能够合理进行;另一方面能够确保检测实验的科学性,保证反应前后化学物质的含量一致,而且实验过程中,需要做好样品与试剂的保存工作。由于化学物品具备挥发性等特征,长期暴露在空气中会受潮,或者是与空气发生反应产生消耗,比如硝酸在阳光的直射下就会挥发。
        为了更加全面得到化肥当中氮氯的含量,需要参考多个溶液进行实验,在具体的检测过程中,我们应该提前熟知化肥说明书,而且应该对化肥说明书有足够的重视,这里简单列出试剂与配置标准:
        表1 检测试剂的选择
        2.2 步骤分析
        天平称重样品0.2g,精确到0.0002g与250ML的烧杯当中,加入30~40mL的水,滴定甲基红;将0.1mol/L氢氧化钠溶液调节到橙色,也可以将氢氧化钠换成同质量的硫酸;之后加入到3mL25%的甲醛溶液当中,滴定三滴酚酞,摇晃均匀静置,定时min,使用0.1mol/L溶液调滴定到pH8.5的当中,直到彼此颜色完全相融合,1min后颜色也没有消失;之后进行空白试验检测含量,计算消耗元素的体积、浓度,就可以计算出样品当中含有的氮量;用0.1mol/LAgNO 3滴定,直到溶液呈现出钻红色,结束进行空白试验。根据消耗的AgNO 3 溶液的体积、消耗质量,计算氯元素的含量。
        上述试验反应进行调节之后,得到检测结果,而且基本上形成了一个预计数值。在这种情况下可以将一定的元素加入到甲醛溶液当中,以及滴定甲基红、酚酞,均匀搅拌观察反应,在调节的时候尽可能做好观察与记录,一直调节直到颜色没有变化为止[3]。颜色无变化就说明反应已经结束,然后就可以根据消耗样本的体积、溶液计算出最终的参数,得到元素的含量,这里简单列出检测实验结果:
        计算公式:
        ω(N)=cV0.01401 /m      (7)
        ω(Cl)=cV0.03545/ m    (8)
        其中:c——标准浓度,单位mol/L(下同),V——滴定样品消耗体积(净体积),单位ML,m——试样质量,单位g,N为氮元素的摩尔质量,单位mol/L,CL为氯元素。
        表2  实际测试结果
        3.实验检测法
        实验检测法区别上述两种检测方式,是另外一种检测技术,这种检测方式在实际的使用过程但是却差别不大,就是根据实验步骤的方式,对比上述两种检测方式的结果,验证准确性,从而确定验证方式,使用范围。具体的检查结果应该对照实验计算,运用不同的实验来验证过不同检测方式的运用,从而根据检测实验结果来对比看出最终的结果。具体的实验方式就是设置两个观测数值,在两个数值范围内,分别使用两种方式、同时测定、不同浓度、相同的要求,在满足上述要求的情况下测试,关系式为:
        Y=a+bX     (9)
        如果无系统偏差就证明方式正确,检测结果也正确。
        结语:实际的检测过程中,氮元素、氯元素对结果的精确度要求非常高,因此在实际的检测过程中,应该选择操作性强、精度高的检测方式来检测氮氯的含量。文章通过实际分析来验证上述实验方式的有效性,证明了可用度。
        参考文献:
        [1] 勾文霞.浅析一种化肥中氮和氯的检测方法[J].中国化工贸易,2018,010(008):65.
        [2] 陈红娟,夏洁,普仲国,等.全自动凯氏定氮仪测定氯化铵中总氮含量[J].化肥工业,2019,046(003):41-42.
        [3] 毕建玲.离子色谱法快速测定土壤中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮[J].化学分析计量,2018,27(006):38-41.
 
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