一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，采用火焰光度計來檢測復(fù)合肥料中氧化鉀的含量，通過適合的標(biāo)準(zhǔn)液配置、合適的標(biāo)準(zhǔn)曲線及儀器參數(shù)，來進(jìn)行檢測。本方法使用時無需加入掩閉劑、沉淀劑，減少沉淀的過濾、干燥及稱重過程，并不受樣品組成干擾，能檢測高濃度和各類復(fù)合肥料中氧化鉀的含量，檢驗(yàn)準(zhǔn)確率高，穩(wěn)定性好、靈敏度高。該方法具有操作過程簡單、耗時短的特點(diǎn)，能較大緩解人員勞動強(qiáng)度和縮短分析時間，提高分析效率。
【專利說明】
一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，屬于儀器分析技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉀做為植物生長所必需的營養(yǎng)元素之一，在復(fù)合肥生產(chǎn)中是一個重要的指標(biāo)，因 此，測定其含量具有重要意義。目前對鉀的測定方法通常有容量法、重量法、電位滴定法、火 焰光度法、原子吸收光度法、離子選擇法電極法、發(fā)射光譜法、色譜法、X射線衍射法、中子活 化分析化分測定等?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用四苯基硼酸鉀法對復(fù)合肥中鉀進(jìn)行測定，在弱堿 性溶液中四苯硼酸鈉溶液與試樣中鉀生成四硼酸鉀沉淀，將沉淀過濾、干燥及稱重后，得出 樣品中氧化鉀含量。如試樣中含有氰胺基化物或有機(jī)物時，先加入溴水或活性炭處理。為防 止陽離子干擾，預(yù)先加入適量的乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)，使陽離子與乙二胺四乙酸二 鈉絡(luò)合。因此采用此方法分析時間長，人員勞動強(qiáng)度相對較大，需要對樣品進(jìn)行較多的前處 理;不利于企業(yè)和生產(chǎn)單位根據(jù)分析結(jié)果及時調(diào)整生產(chǎn)工藝指標(biāo)。
[0003] 火焰光度計是以發(fā)射光譜為基本原理的一種分析儀器，即利用火焰的熱能使某元 素的原子激發(fā)發(fā)光，并用儀器檢測其光譜能量的強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷物質(zhì)中某元素含量的高低。 此法具有簡單快速、取樣量少的優(yōu)點(diǎn)。主要用于堿金屬及堿土金屬的測定，特別適用于咸水 和鹽堿土壤中鈉、鉀、鈣、鎂等金屬元素的測定。
[0004] 但該方法檢測會受到樣品檢測濃度、復(fù)合肥中其他顯色金屬等干擾因素的影響， 通常只能測定低濃度和純度較高的復(fù)合肥中氧化鉀的含量，比如在在磷酸鉀復(fù)合肥中，磷 酸根會對鉀的測定有干擾，在氯基型和硫基型復(fù)合肥中，pH會對鉀的測定有干擾，因此通常 會用化學(xué)方法來對樣品進(jìn)行前處理，但同時會帶來別的離子對檢測的影響。因此優(yōu)化現(xiàn)有 的檢測方法，準(zhǔn)確、快速的測定復(fù)合肥料中氧化鉀含量，是本領(lǐng)域工作者致力于研究的主要 方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本研究人員通過在長期開展復(fù)合肥料中各元素的檢測研究工作，對復(fù)合肥料中氧 化鉀的檢測方法，進(jìn)行了大量的研究，發(fā)明了一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，該方法采 用一套樣品處理、參數(shù)設(shè)置的技術(shù)方案即能滿足不同原料生產(chǎn)的如氯基型、硫基型等復(fù)合 肥中氧化鉀檢測的要求，而且能精確檢測高濃度復(fù)合肥料中氧化鉀。此方法具有操作簡便、 穩(wěn)定性好、靈敏度高、干擾少等特點(diǎn)，克服了現(xiàn)行四硼酸鉀重量法的不足，而且能檢測高濃 度和各類復(fù)合肥中氧化鉀的含量，拓寬了檢測范圍，檢驗(yàn)準(zhǔn)確率高。
[0006] -種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，包括以下步驟：
[0007] 1)試樣處理:將試樣用縮分器或四分法縮分至40g-60g，用萬能粉碎機(jī)破碎后通過 0.4mm試驗(yàn)篩，供分析用；
[0008] 2)試樣待測液的制備:稱取經(jīng)粉碎過篩后的1.00g試樣于400ml燒杯中，加入150ml 水，加熱煮沸20-30分鐘，冷卻后轉(zhuǎn)移至500ml容量瓶中，定容搖勻，干過濾，棄去最初濾液， 吸取5ml濾液定容至250ml容量瓶中，定容搖勻；
[0009] 3)氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)液的配置：
[0010]稱取優(yōu)級純氧化鉀溶于水中，配置成O.lmg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液，待用；
[0011] 4)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：
[0012] 移取氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)液 0.0011^、2.0011^、4.0011^、6.0011^、8.0011^、10.0011^分別置于6個 1 OOmL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，制成lmL含氧化鉀0.0 Oyg、2. OOyg、4. OOyg、6. OOyg、 8.00yg、10.00yg的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在火焰光度計上，以空白溶液調(diào)節(jié)零點(diǎn)，依次從低濃度至高濃 度測定標(biāo)準(zhǔn)溶液，記錄對應(yīng)強(qiáng)度值，根據(jù)氧化鉀濃度和對應(yīng)強(qiáng)度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或求出直 線回歸方程；
[0013] 5)試樣溶液的測定
[0014] 將步驟2)制備的試樣待測液置于火焰光度計上進(jìn)行測定。
[0015] 前述的測定方法中，進(jìn)一步地，所述步驟3)中優(yōu)級純氧化鉀稱取前，經(jīng)過105-120 °C烘干1.5-3小時。
[0016] 進(jìn)一步地，所述步驟5)中，采用火焰光度計進(jìn)行測定之前，先將儀器預(yù)熱20-30min，并至進(jìn)樣管中氣泡完全排除，再進(jìn)行進(jìn)樣。
[0017] 進(jìn)一步地，所述步驟1)和2)中，試樣可以選擇以磷酸一銨(磷酸二銨）、硝酸銨、氯 化鉀為原料生產(chǎn)的氯基型復(fù)合肥；以磷酸一銨(磷酸二銨）、硝酸銨、硫酸鉀為原料生產(chǎn)的硫 基型復(fù)合肥；以磷酸一銨(磷酸二銨）、硝酸銨、氯化鉀、尿素、磷酸二氫鉀為原料生產(chǎn)的復(fù)合 肥；以磷酸一銨(磷酸二銨）、氯化銨、尿素、硝酸銨、磷酸二氫鉀、硫酸鉀為原料生產(chǎn)的復(fù)合 肥；
[0018] 本發(fā)明過程中，對火焰光度計的研究包括以下內(nèi)容：
[0019] 1、儀器的準(zhǔn)備
[0020] A檢查進(jìn)樣管中是否有氣泡:待空氣壓縮機(jī)壓力穩(wěn)定后，將吸樣管插入溶液，觀察 燃燒室噴口處觀察氣流是否呈霧狀，廢液是否勻速排出，如排出廢液不是很勻速，可觀察霧 化器下方的乳膠管中是否有空氣，若有空氣，則繼續(xù)排氣，以保證進(jìn)樣過程不受干擾；
[0021] B預(yù)熱：由于火焰的燃燒、樣品的注入是個動態(tài)過程，起初是常溫狀態(tài)，然后是升溫 過程，當(dāng)燃?xì)庥嬤M(jìn)樣量確定后，火焰趨向熱平衡，此過程大約需20-30分鐘，并采用蒸餾水模 擬實(shí)際的進(jìn)樣條件，這時火焰較穩(wěn)定，激發(fā)能量恒定，讀數(shù)也較穩(wěn)定。
[0022] 2、合適的標(biāo)準(zhǔn)曲線:火焰光度計的工作原理是利用火焰本身提供的熱能，激發(fā)堿 土金屬中的部分原子，使這些原子吸收能量后躍迀至上一個能量級，這個被釋放的能量具 有特定的光譜特征，即一定的波長范圍，火焰的發(fā)光強(qiáng)度與溶液中所含原子的濃度成正比， 構(gòu)成定量分析的基礎(chǔ)。由于火焰溫度不是很高，使被測原子釋放的能量有限，在燃燒過程中 自吸、自濁現(xiàn)象，如濃度太高，溶液中的原子不能被完全激發(fā)，造成強(qiáng)度值下降，使得標(biāo)準(zhǔn)曲 線不呈線性關(guān)系，所以只有在低濃度范圍的測試才是呈線性關(guān)系的。將試樣制備為lmL含氧 化鉀0~10yg的試樣溶液，可有效解決樣品中的基體干擾，因?yàn)闃悠吩?0ppm以下時，樣品溶 液已基本接近于水溶液。
[0023] 3、試樣處理:將試樣進(jìn)行破碎后通過特定孔徑的試驗(yàn)篩，能增大試樣的表面積，減 小試樣顆粒的體積、使試樣更加容易溶于水，且在下一步的操作中，是在過量水中煮沸溶 解，更加能保證試樣的充分溶解。
[0024] 綜上，本發(fā)明采用火焰光度法測定復(fù)合肥料中氧化鉀，通過物料粉碎對樣品進(jìn)行 前處理，無需進(jìn)行化學(xué)處理，減少引入元素對測定的影響;無需加入掩閉劑、沉淀劑，減少沉 淀的過濾、干燥及稱重過程，并不受樣品組成干擾，分析時間縮短至2小時內(nèi)，能檢測高濃度 和各類復(fù)合肥料中氧化鉀的含量，檢驗(yàn)準(zhǔn)確率高，穩(wěn)定性好、靈敏度高;而且該方法具有操 作過程簡單、耗時短的特點(diǎn)，能較大緩解人員勞動強(qiáng)度和縮短分析時間，提高分析效率。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚的了解本發(fā)明方法，
【申請人】在具體實(shí)施例中以實(shí)驗(yàn) 的方式做進(jìn)一步的描述。
[0026] -種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，包括以下步驟：
[0027] 1)試樣處理:將試樣用縮分器或四分法縮分至40g_60g，用萬能粉碎機(jī)破碎后通過 0.4mm試驗(yàn)篩，混勻，待用;所述試樣為以磷酸一銨(磷酸二銨）、硝酸銨、氯化鉀為原料生產(chǎn) 的氯基型復(fù)合肥制備的分析試樣，命名為試樣A;以磷酸一銨(磷酸二銨）、硝酸銨、硫酸鉀為 原料生產(chǎn)的硫基型復(fù)合肥制備的分析試樣，命名為試樣B;以磷酸一銨(磷酸二銨）、氯化鉀、 硝酸銨、尿素、磷酸二氫鉀為原料生產(chǎn)的復(fù)合肥制備的分析試樣，命名為試樣C;以磷酸一銨 (磷酸二銨）、氯化銨、硝酸銨、尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鉀為原料生產(chǎn)的復(fù)合肥制備的分析試 樣，命名為試樣D;
[0028] 2)試樣待測液的制備：稱取經(jīng)粉碎過篩后的1.00g試樣A于400ml燒杯中，加入 150ml水，加熱煮沸20-30分鐘，冷卻后轉(zhuǎn)移至500ml容量瓶中，定容搖勻，干過濾，棄去最初 濾液，吸取5ml濾液定容至250ml容量瓶中，定容搖勻；同法操作試樣B-D;
[0029] 3)氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)液的配置：
[0030] 稱取優(yōu)級純氧化鉀溶于水中，配置成0.1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液，待用；
[0031] 4)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：
[0032] 移取氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)液 0.00虬、2.0011^、4.0011^、6.0011^、8.0011^、10.0011^分別置于6個 1 OOmL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻，制成lmL含氧化鉀0.0 Oyg、2. OOyg、4. OOyg、6. OOyg、 8.00yg、10.00yg的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在火焰光度計上，以空白溶液調(diào)節(jié)零點(diǎn)，依次從低濃度至高濃 度測定標(biāo)準(zhǔn)溶液，記錄對應(yīng)強(qiáng)度值，根據(jù)氧化鉀濃度和對應(yīng)強(qiáng)度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或求出直 線回歸方程；
[0033] 5)試樣溶液的測定
[0034]將步驟2)制備的試樣待測液A分別置于火焰光度計上進(jìn)行測定，同時進(jìn)行空白實(shí) 驗(yàn)，同法操作試樣B-D;試樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列同條件在火焰光度計上以樣品空白溶液調(diào)節(jié)零 點(diǎn)，測定樣品溶液強(qiáng)度值，在工作曲線上查得濃度值。每測2個樣品后需用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀 器。
[0035] 對比試驗(yàn)1:采用GB8574-1988《復(fù)合肥料中鉀含量的測定》中規(guī)定的四苯基硼酸鉀 法，進(jìn)行實(shí)施例1步驟1)中試樣A-D的檢測。
[0036]對比試驗(yàn)2:采用文獻(xiàn)《鉀含量檢測的建立（火焰發(fā)射光譜法）》（口腔護(hù)理用品工 業(yè)，第二十四卷第四冊，2014年8月，康春生等）中鉀含量的檢測方法，進(jìn)行實(shí)施例1步驟1)中 試樣A-D的檢測。
[0037]檢測結(jié)果:將實(shí)施例1、對比試驗(yàn)1和2的檢測結(jié)果進(jìn)行匯總，見表1。
[0038] 表1檢測結(jié)果匯總比較表
[0039]
[0040] 備注:在準(zhǔn)確度試驗(yàn)中，測定值在標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)，回收率在95.1 %~103.4%之 間，即準(zhǔn)確率高。
[0041] 從以上檢測結(jié)果來看，實(shí)施例1在氧化鉀濃度<5.00%，平行測定的絕對差值< 0.3 %，準(zhǔn)確率彡99 % ;在氧化鉀濃度5.00 %~10.00 %，平行測定的絕對差值<0.4%，準(zhǔn)確 率彡99% ;在氧化鉀濃度10.00%~20.00%，平行測定的絕對差值<0.4%，準(zhǔn)確率多98% ; 在氧化鉀濃度多20.00 %，平行測定的絕對差值<0.4 %，準(zhǔn)確率多96 % ;由此可見，本發(fā)明 檢測結(jié)果平行測定的絕對差值小，準(zhǔn)確率高，能精準(zhǔn)檢測出各類不同濃度的復(fù)合肥料中氧 化鉀的濃度。
[0042] 對比試驗(yàn)1中，在氧化鉀濃度<5.00 %，平行測定的絕對差值<0.4 %，準(zhǔn)確率多 95% ;在氧化鉀濃度5.00%~10.00%，平行測定的絕對差值<0.6%，準(zhǔn)確率多92% ;在氧 化鉀濃度10.00%~20.00%，平行測定的絕對差值<1.00%，準(zhǔn)確率多84% ;在氧化鉀濃度 多20.00%，平行測定的絕對差值<2.00%，準(zhǔn)確率多73% ;由此可見，本發(fā)明在同等濃度下 的氧化鉀檢測結(jié)果，平行測定的絕對差值、準(zhǔn)確率明顯優(yōu)于四苯基硼酸鉀法檢測；四苯基硼 酸鉀法檢測在檢測高濃度復(fù)合肥料中氧化鉀的含量時，平行測定的絕對差值大，說明波動 大，不穩(wěn)定，而準(zhǔn)確率低，則檢測結(jié)果不能讓人信服。
[0043] 對比試驗(yàn)2中，可知在氧化鉀濃度<5.00%，平行測定的絕對差值<0.3%，準(zhǔn)確率 彡96 % ;在氧化鉀濃度5.00 %~10.00 %，平行測定的絕對差值<0.4%，準(zhǔn)確率彡93 % ;在 氧化鉀濃度10.00 %~20.00 %，平行測定的絕對差值<0.6 %，準(zhǔn)確率多89 % ;在氧化鉀濃 度多20.00%，平行測定的絕對差值<0.8%，準(zhǔn)確率多83% ;由此可見，該文獻(xiàn)檢測隨著氧 化鉀濃度的增大，平行測定的絕對差值在變大，準(zhǔn)確率在降低，當(dāng)氧化鉀濃度多20.00 %時， 準(zhǔn)確率多83%，檢測結(jié)果信服度不高。因此，從實(shí)施例1和對比試驗(yàn)2的檢測結(jié)果和檢測過程 來看，本發(fā)明在各類氧化鉀濃度檢測中行測定的絕對差值、準(zhǔn)確率明顯優(yōu)于文獻(xiàn)方法檢測 結(jié)果，原因在于，本發(fā)明選擇了合適的標(biāo)準(zhǔn)曲線，較優(yōu)的樣品前處理以及儀器參數(shù)設(shè)置來進(jìn) 行檢測。
[0044] 綜上，我們發(fā)現(xiàn)采用經(jīng)優(yōu)化的火焰光度法來檢測復(fù)合肥料中的氧化鉀，在同等濃 度范圍內(nèi)，檢驗(yàn)準(zhǔn)確率明顯高于四硼酸鉀重量法;無需加入掩閉劑(若含有氰氨基化物或有 機(jī)物時，在加入m)TA溶液之前，先加溴水和活性炭處理）、沉淀劑（四苯硼酸鈉），減少沉淀的 過濾、干燥及稱重過程，并不受樣品組成干擾，分析時間縮短至2小時內(nèi)，能檢測高濃度和各 類復(fù)合肥料中氧化鉀的含量，檢驗(yàn)準(zhǔn)確率高，穩(wěn)定性好、靈敏度高;而且該方法具有操作過 程簡單、耗時短的特點(diǎn)。
【主權(quán)項】
1. 一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，包括以下步驟： 1) 試樣處理：將試樣用縮分器或四分法縮分至40g-60g，用萬能粉碎機(jī)破碎后通過 0.4mm試驗(yàn)篩，供分析用； 2) 試樣待測液的制備：稱取經(jīng)粉碎過篩后的l.OOg試樣于400ml燒杯中，加入150ml水， 加熱煮沸20-30分鐘，冷卻后轉(zhuǎn)移至500ml容量瓶中，定容搖勻，干過濾，棄去最初濾液，吸取 5ml濾液定容至250ml容量瓶中，定容搖勻； 3) 氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)液的配置： 稱取優(yōu)級純氧化鉀溶于水中，配置成氧化鉀的標(biāo)準(zhǔn)液，待用。 4) 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制： 移取氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)液 〇. 〇〇mL、2. OOmL、4. OOmL、6. OOmL、8. OOmL、 10. OOmL分別置于6個lOOmL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻；制成lmL含氧化鉀0.00μ g、2.00yg、4.00yg、6.00yg、8.00yg、10.00yg的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在火焰光度計上，以空白溶液調(diào)節(jié) 零點(diǎn)，依次從低濃度至高濃度測定標(biāo)準(zhǔn)溶液，記錄對應(yīng)強(qiáng)度值，根據(jù)氧化鉀濃度和對應(yīng)強(qiáng)度 值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或求出直線回歸方程； 5) 試樣溶液的測定 將步驟2)制備的試樣待測液置于火焰光度計上進(jìn)行測定。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，所用溶劑的單位均為質(zhì) 量體積百分比。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，所述步驟5)，采用火焰光 度計進(jìn)行測定之前，先將儀器預(yù)熱20_30min，并至進(jìn)樣管中氣泡完全排除，再進(jìn)行進(jìn)樣。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合肥料中氧化鉀的測定方法，所述步驟1)和2)，試樣是 指以磷酸一銨(磷酸二銨）、硝酸銨、氯化鉀為原料生產(chǎn)的氯基型復(fù)合肥；以磷酸一銨(磷酸 二銨）、硝酸銨、硫酸鉀為原料生產(chǎn)的硫基型復(fù)合肥；以磷酸一銨(磷酸二銨）、硝酸銨、氯化 鉀、尿素、磷酸二氫鉀為原料生產(chǎn)的復(fù)合肥；以磷酸一銨(磷酸二銨）、氯化銨、尿素、硝酸銨、 磷酸二氫鉀、硫酸鉀為原料生產(chǎn)的復(fù)合肥。
【文檔編號】G01N21/71GK106093012SQ201610662605
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月14日 公開號201610662605.6, CN 106093012 A, CN 106093012A, CN 201610662605, CN-A-106093012, CN106093012 A, CN106093012A, CN201610662605, CN201610662605.6
【發(fā)明人】穆菊英, 李前, 陳修瓊, 陳劍, 楊興榮, 林莉
【申請人】貴州開磷質(zhì)量檢測中心有限責(zé)任公司