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稳定性肥料中尿素残留差异率的测定方法

2016-11-29卫志东

安徽化工 2016年4期
关键词:显色剂锥形瓶定容

卫志东

(安徽省产品质量监督检验研究院化工室,安徽合肥230051)

稳定性肥料中尿素残留差异率的测定方法

卫志东

(安徽省产品质量监督检验研究院化工室,安徽合肥230051)

介绍了稳定性肥料中尿素残留差异率的测定方法及注意事项。

稳定性肥料;尿素残留差异率;脲酶抑制剂

稳定性肥料是在普通复混肥中加入尿酶抑制剂的新型肥料。土壤中尿酶的活性都比较强,普通肥料施入土壤,酰胺态尿素在土壤尿酶作用下转化为氨、二氧化碳和水,很快失去肥效。而加入尿酶抑制剂后可以抑制尿素的水解速度,减少铵态氮的挥发和消化。尿酶抑制剂主要分为无机物和有机物两大类。无机物主要是分子量大于50的重金属化合物如Cu、Ag、Ni等元素的不同价态离子;有机物包括对氨基苯磺酰胺、酚类、醌及取代醌类、酰胺类化合物及其转化物等。HG/4135-2010标准规定尿素残留差异率为25%。通过检测肥料中尿素残留差异率,可为尿酶抑制剂加入量提供依据,减少尿素的损失,提高肥料利用率。尿素残留差异率测定的影响因素较多,步骤繁杂。通过作者多年对稳定性肥料检测和对标准的研究,将方法中一些难点归纳总结供大家参考。

1 实验部分

1.1实验原理

尿素与二乙酰一肟(DAM)产生显色反应,在氨基硫脲、磷酸和硫酸存在时,可以消除或减少多种干扰因素。将稳定性肥料和对照肥(尿素)在同样温度、时间及土壤环境条件下检测尿素含量,从而计算尿素残留差异率。

1.2实验试剂

(1)二乙酰一肟(DAM)溶液:称取2.5g二乙酰一肟(C4H7NO2,CAS号为57-71-6)溶于水,定容100mL。

(2)氨基硫脲(TSC)溶液:称取0.25g氨基硫脲(CH5N3S,CAS号为79-19-6)溶于水中,定容100mL。

(3)混酸溶液:将85%磷酸300mL和98%浓硫酸10mL加入至100mL水中,定容500mL。

(4)显色剂:将25mL二乙酰一肟溶液和10mL氨基硫脲溶液加入至500mL混酸溶液中。

(5)尿素(对照肥料,符合GB2440标准的农用尿素)。

(6)尿素标准溶液(0.25g/L,尿素为国家标准样品)。

(7)缓冲液:称取22.25g磷酸氢二钠和17.00g磷酸氢二钾,定容至2L。

(8)风干土:耕层土壤(0~20cm,pH为5.5~8.5)风干研磨,过2.00mm筛备用。

1.3尿素标准曲线绘制

用0.25g/L尿素标准溶液配制0.025g/L尿素标准溶液,分别移取0.025g/L尿素标准溶液0.0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00mL于50mL容量瓶中,分别加入30mL显色剂,在沸水浴中加热30min,然后立即在流动的自来水中降温至15min,再定容。此尿素标准系列分别为0.00、0.025、0.500、0.100、0.150、0.200mg尿素。用分光光度计在520nm波长比色,测定吸光度,以吸光度为横坐标,尿素标准溶液含量为纵坐标,绘制标准曲线。尿素标准溶液曲线如下图1。

图1 尿素标准曲线

表1 不同含量尿素标准溶液所测的吸光度

1.4实验步骤

1.4.1尿素含量(U)测定及试样称样量m2计算

用GB/T8572-2010标准检测出稳定性肥料中总氮含量(X1%),GB/T2440.1-2010检测出对照肥料(尿素)的总氮含量为(X2%)。称取样品锥形瓶中,加入100mL缓冲溶液,常温振荡30min,取出立即过滤,移取1.00mL滤液定容至100mL,再从100mL容量瓶中移取1.00mL溶液于50mL容量瓶中,加入30mL显色剂,轻摇2s后放入沸水浴加热30min,取出立即在流动自来水中降温15min,用水定容至50mL,在分光光度计520nm波长处比色,测定吸光度,从标准曲线上查出尿素含量m,则:

1.4.2尿素残留差异率(dU%)测定

称取10.00g风干土4份,置于锥形瓶中,分别加入100mL缓冲溶液,在其中两个瓶中称取样品m2(g),另两瓶称取对照肥(尿素)1.00g。同时在往复式振荡器(160r/min)振荡10min,取出放入37℃恒温培养箱(4个锥形瓶放在小型振荡器上),连续振荡培养24h后取出,立即过滤,移取1.00mL滤液,定容至100mL。从100mL样品中移取1.00mL溶液于50mL容量瓶内,加入30mL显色剂,轻摇2s后放入沸水浴中30min,取出立即在流动的自来水中降温15min,用水定容至50mL。用分光光度计在520nm波长处比色,测定吸光度,在标准曲线上查找尿素含量。

式中:A—样品中尿素含量,mg;B—对照肥(尿素)中尿素含量,mg。

肥料中尿素残留差异率检测数据见表2,可见对照肥中尿素含量变化不大。

表2 肥料中尿素残留差异率检测数据

1.4.3不同用量营养土的实验

分别称取0.0、0.5、10.0、20.0g营养土于4个锥形瓶,各加入1.00g尿素、100mL缓冲溶液、1.00g稳定性肥料,测定尿素残留差异率,检测结果如表3和图2所示。

表3 不同用量营养土的尿素残留差异率

图2 不同质量营养土的尿素残留差异率曲线

从图2可以看出,营养土用量对尿素残留差异率影响不大,建议加入10.0g土壤。

1.4.4浸提温度的选择

在5个锥形瓶中各加入1.00g尿素、1.00g稳定性肥料、10.0g土壤和100mL缓冲溶液,分别在25℃、30℃、37℃、40℃、50℃培养后测定尿素残留差异率,结果如表4和图3。

表4 不同浸提温度下的尿素残留差异率

图3 不同浸提温度下的尿素残留差异率曲线

由图3可以看出,在25℃~37℃范围内尿酶活性随温度升高而加强,37℃左右尿酶活性达到最高点,之后随温度升高而降低,因此建议37℃培养。

2 注意事项

(1)尿素的选择:标准溶液的尿素必须是国家标准样品,对照肥料中尿素符合GB2440的农业尿素标准。

(2)风干土必须是黑色肥沃土壤,粉碎过2mm筛,且测pH值。

(3)保温时间24h且连续,浸提温度选择37℃。

(4)显色剂及尿素标准稀释液必须现配现用。

(5)样品称样量严格按照比色测定后计算得出。

[1]GB/T8572-2010,复混肥中总氮含量测定国家标准[S].

[2]GB/T2440.1-2007,尿素中总氮含量测定国家标准[S].

[3]HG/T4135-2010,稳定性肥料化工部标准[S].

10.3969/j.issn.1008-553X.2016.04.048

O655.1;TQ441.41

A

1008-553X(2016)04-0127-03

2016-02-05

卫志东(1966-),男,毕业于无锡轻工学校,工程师,从事化工产品分析检测工作,13965029395,chaoyyinwei@163.com。

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