尿素氮测定方法的探讨

2014-08-30，

化工设计通讯 2014年2期

，

(中海石油化学股份有限公司，海南东方 572600)

0 前言

脲甲醛(Urea-formaldehyde，UF)为合成有机微溶性缓释氮肥，由尿素和甲醛在一定条件下反应缩聚而成，施到土壤中靠土壤里的微生物将其分解释放出氮素。其肥效时间的长短取决于组分分子链的长短，分子链长的肥效期长，该肥效期可通过调控反应条件来进行控制。

对于脲甲醛缓释肥质量的评价，国际上采用一种标准的化学分析方法，其中，未反应的尿素(urea free or unreacted urea)——尿素氮的控制指标为≤5%。行业标准《脲醛缓释肥料》(HG/T 4137-2010)给出尿素氮的测定方法——脲酶法；在日常的分析检测中，发现试液加脲酶试剂混匀操作及水浴温度控制未作具体统一规定，造成分析检测时脲酶试剂用量多，反应时间长，精密度及准确度都不够高等现象。本文借鉴《缓释肥料》(GB/T 23348-2009)中的养分释放率的测定条件，对尿素氮含量测定方法进行改进。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

水浴锅型号 SBS40，英国STUART制造厂

振荡器型号 RT10 power，IKA

碘量瓶、锥形瓶若干

硫酸 AR，广州化学试剂厂；硫酸溶液 0.1 mol/L

甲基红-亚甲基蓝混合指示剂

脲酶(巨豆) 上海如吉生物科技发展有限公司；脲酶溶液，浓度1%

1.2 实验方法

进行空白试验，消耗硫酸标准溶液的体积V0ml。量取V1ml试液(相当于含0.1 g尿素)于300 ml碘量瓶(记为A瓶)中，加入4滴甲基红-亚甲基蓝混合指示剂，用c(1/2H2SO4)=0.1 mol/L的硫酸标准溶液滴定至溶液由灰绿色到紫红色为终点，记录消耗的硫酸标准溶液体积Vxml。再量取V1ml(同体积)试液于300 ml碘量瓶(记为B瓶)中，加入A瓶滴定时消耗硫酸标准溶液的体积为Vxml，再加入8 ml浓度为1%的脲酶溶液，塞紧瓶塞，中速机械震荡摇匀2 min，在常温(25～30 ℃)下反应15 min，用水冲洗瓶塞和瓶颈，再加入4滴甲基红-亚甲基蓝混合指示剂，继续用硫酸标准溶液滴定至溶液由灰绿色至紫红色为终点，记录第二次消耗的硫酸标准溶液体积V2ml。

按如下公式计算尿素氮的质量分数：

式中，m——称取样品的质量，g。

(8) 针对施工过程中的防水措施，车站的主体结构及附属结构以混凝土自防水为主，即防水措施主要着眼于提高防水混凝土的防水抗裂性能，同时应附加外防水层。

1.3 实验步骤

1.3.1试液制备

称取5～6 g 脲甲醛缓释肥样品于250 ml容量瓶中(精确至0.000 2 g)，加入200 ml水，在室温下震荡30 min，再进行过滤，弃去最初20 ml滤液，收集中间部分料液。

1.3.2脲酶溶液使用量实验

分别向6个具塞250 ml锥形瓶中移取1%尿素标准溶液10 ml，按顺序加入3 ml、5 ml、8 ml、12 ml、15 ml、20 ml浓度为1%的脲酶溶液，同时做空白试验，进行尿素氮含量测定。

分别称取约1 g脲甲醛样品，加水溶解，过滤，分别加入1 ml、3 ml、5 ml、7 ml、10 ml浓度为1%的脲酶溶液，同时做空白试验，进行尿素氮含量测定。

1.3.3反应温度与反应时间实验

分别移取25 ml脲甲醛试液于250 ml具塞三角瓶中，加入8 ml浓度为1%的脲酶溶液，在室温(25～30 ℃)和40 ℃水浴恒温下进行实验，分别对不同反应时间尿素氮含量进行测定。

1.3.4加标回收率和精密度试验

分别移取25 ml脲甲醛试液于250 ml具塞三角瓶中，再分别加入0 ml、2 ml、3 ml、5 ml浓度为1%的尿素标准溶液，再分别加入8 ml浓度为1%的脲酶溶液，40 ℃水浴恒温5 min，进行尿素氮含量测定，计算加标回收率。

1.3.5新旧测定方法精确度对比实验

移取20 ml尿素氮标液(1 ml=0.5 mg)，分别按新旧两种测定方法进行尿素氮含量测定。其中，旧测定方法为40 ℃水浴恒温反应30 min，浓度1%的脲酶溶液加入量为25 ml。

2 结果与讨论

2.1 脲酶溶液使用量对测定结果的影响

由实验结果(如图1、图2)分析，1%脲酶溶液8 ml能够完全转化回收0.1 g尿素，即约等于0.046 7 g尿素氮。脲甲醛样品中尿素氮含量一般控制在2%以下；行业标准控制指标≤5%。控制样品中尿素氮在0.05 g，即1 g脲甲醛样品参加反应，只需8 ml 1%脲酶溶液即可。与旧测定方法即行业标准中要求加25 ml相比，节省了2/3的脲酶溶液用量。