超濾前處理分光光度法測定含黃腐酸尿素中縮二脲

朱止利，羅彥莉

(河南心連心化肥有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453731)

超濾前處理分光光度法測定含黃腐酸尿素中縮二脲

朱止利，羅彥莉

(河南心連心化肥有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453731)

用超濾膜前處理樣品，將含黃腐酸尿素分成兩部分，黃腐酸截留在超濾杯中，收集透過超濾膜的尿素和縮二脲的混合溶液。利用縮二脲在硫酸銅、酒石酸鉀鈉的堿性溶液中生成紫色配合物，用分光光度法在550nm波長處測定其吸光度。

縮二脲；分光 光度法；含黃腐酸尿素

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)化以及施肥結(jié)構(gòu)的改變，土壤中有機物的含量呈減少趨勢，土壤品質(zhì)逐年下降，改變這種狀況公認(rèn)的最便捷的方法是在所施用的化肥中直接加入腐植酸。腐植酸具有改良土壤品質(zhì)的作用，同時還具有促進(jìn)農(nóng)作物生長，提高農(nóng)作物產(chǎn)量的作用。

腐植酸根據(jù)其物理化學(xué)特性以及分子量大小可分為黑腐酸、棕腐酸和黃腐酸。黑腐酸既不溶于酸也不溶于堿，分子量最大，性質(zhì)接近于煤粉，其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及對土壤品質(zhì)的改良作用最低；黃腐酸分子量最小既溶于酸又溶于堿，其對農(nóng)作物生長的促進(jìn)作用及對土壤的改良作用最好；棕腐酸則介于二者之間。

將腐植酸加入尿素中的方法分兩種，一種是將成品尿素和腐植酸按比例預(yù)混合后，再加熱熔化重新造粒，另一種是在尿素生產(chǎn)過程中在真空蒸發(fā)干燥工序中將腐植酸噴入直接造粒。前一種由于重新熔化尿素，尿素在熔化狀態(tài)下可生成大量的縮二脲；而后一種方法不用再熔化，其縮二脲含量低。由于縮二脲在濃度高時會對農(nóng)作物造成傷害、減產(chǎn)甚至絕收，所以縮二脲是以尿素為主要成分的化肥最主要的質(zhì)量控制指標(biāo)之一。

測定以尿素為主要成分的化肥中的縮二脲目前有兩種方法，一種是高效液相色譜法，而另一種是分光光度法。前者所用儀器昂貴，對設(shè)備配置、試劑、耗材及操作人員都有著較嚴(yán)格的要求且儀器普及率低；后者雖所用儀器、配置及人員要求不嚴(yán)，但也有一定的局限性。含黑腐酸及棕腐酸的尿素溶液由于其深黑色顏色影響分光光度法直接測定，可以將其溶解后通過調(diào)節(jié)溶液的pH值改變腐植酸的溶解性使其析出，過濾或離心得到試樣溶液然后用分光光度法測定縮二脲含量。但含黃腐酸尿素?zé)o法通過調(diào)節(jié)pH的方式將其分離，在文獻(xiàn)中尚未查到黃腐酸尿素中縮二脲的分析方法。本文嘗試用超濾膜超濾的方式，將黃腐酸從溶液中分離出去，然后采用分光光度法測定試樣中的縮二脲含量。

1 試驗部分

1.1 試驗原理

用超濾膜將含黃腐酸尿素溶液中的黃腐酸分離出去，試液中的縮二脲在硫酸銅、酒石酸鉀鈉的堿性溶液中生成紫紅色配合物，在波長550nm處測定其吸光度。

1.2 儀器與試劑

UV-2100紫外可見分光光度計，BS224S電子天平，stirred 8400超濾杯，3000Da超濾膜，全自動數(shù)顯立式高壓蒸汽滅菌器，HWT-10C恒溫水浴搖床。

普通氮氣，0.1%腐植酸水溶液，4g·L-1縮二脲，1mol·L-1硫酸溶液。

15g·L-1硫酸銅:稱取15g硫酸銅試劑溶于1000mL蒸餾水中。

50g·L-1酒石酸鉀鈉堿性溶液:稱取50g酒石酸鉀鈉試劑溶于40g·L-1的1000mL氫氧化鈉溶液中。

1.3 實驗步驟

1.3.1 縮二脲標(biāo)準(zhǔn)溶液及標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

準(zhǔn)確稱取4.0000g縮二脲標(biāo)準(zhǔn)品于1000mL容量瓶中，用蒸餾水溶解并稀釋至刻度，搖勻。按表1所示，將縮二脲標(biāo)準(zhǔn)溶液分別注入8個200mL容量瓶中。

表1 縮二脲標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量

每個容量瓶加入20mL 0.1%腐植酸水溶液，用1mol·L-1的硫酸溶液調(diào)溶液的pH值至4.5，用水稀釋至刻度，搖勻。將其放入全自動數(shù)顯立式高壓蒸汽滅菌器中在115℃保持5min，取出冷卻至室溫，然后依次倒入已裝好3000Da的超濾杯中，通氮氣調(diào)節(jié)超濾杯壓力為0.3MPa，將濾液收集到100mL干燥的錐形瓶中，棄去最初濾液20mL。

分別移取50.00mL濾液于8個100mL容量瓶中，依次加入20.0mL酒石酸鉀鈉堿性溶液和20.0mL硫酸銅溶液，搖勻，稀釋至刻度，將容量瓶浸入30℃±5℃的恒溫水浴搖床中，約20min。

在30min內(nèi)，以縮二脲為零的溶液作為參比溶液，用5cm比色皿，在波長550nm處，用分光光度計測定標(biāo)準(zhǔn)比溶液的吸光度，測定數(shù)據(jù)見表2。

表2 縮二脲標(biāo)準(zhǔn)曲線

以100mL容量瓶中所含縮二脲的質(zhì)量（mg）為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出線性回歸方程。

圖1 縮二脲標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.3.2 樣品的測定

1.3.2.1 試液制備

根據(jù)樣品中縮二脲的不同含量，按表3確定稱樣量后稱樣，準(zhǔn)確至0.0002g。然后將稱好的試樣仔細(xì)轉(zhuǎn)移至200mL容量瓶中，用水溶解并充分振搖后，用1mol·L-1的硫酸溶液調(diào)溶液的pH至4.5，加水稀釋至刻度，搖勻。倒入準(zhǔn)備好的超濾杯中，用氮氣調(diào)節(jié)超濾杯中壓力為0.2MPa，超濾，用100mL錐形瓶收集濾液，棄去最初20mL濾液，并按1.3.1步驟做縮二脲為零的空白試驗。

表3 不同縮二脲含量的稱取試樣量

1.3.2.2 試樣的測定

與1.3.1步驟相同，準(zhǔn)確移取50.00mL濾液于100mL容量瓶中，以1.3.1中縮二脲為零的試液做參比，對試液進(jìn)行吸光度測定。

1.3.2.3 分析結(jié)果的表述

從標(biāo)準(zhǔn)曲線查出所測吸光度對應(yīng)的縮二脲的質(zhì)量或由曲線系數(shù)求出縮二脲的質(zhì)量。

縮二脲含量ω以質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）表示，按式（1）計算

式中:m1為試驗中測得縮二脲的質(zhì)量的數(shù)值，mg；m2為空白試驗所測得的縮二脲的質(zhì)量的數(shù)值，mg；m為稱取試樣的數(shù)值，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性分析

縮二脲標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程為:y=0.0111x+ 0.0029，相關(guān)系數(shù)R2=0.9995，可用于腐植酸尿素中縮二脲的定量分析。

2.2 分析結(jié)果

對同一樣品重復(fù)測定10次，測定數(shù)據(jù)見表4。

表4 含黃腐酸尿素檢測結(jié)果

2.3 回收率

稱取縮二脲含量為0.80%的黃腐酸尿素20g（準(zhǔn)確至0.0002g）于200mL容量瓶中，用水溶解后準(zhǔn)確加入4g·L-1縮二脲標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00mL、10.00mL，加水稀釋，用1mol·L-1的硫酸溶液調(diào)溶液的pH值至4.5，用水稀釋至刻度，搖勻，超濾，后與1.3.2.2步驟相同測其縮二脲含量，結(jié)果見表5。

表5 回收率試驗結(jié)果

2.4 精密度和準(zhǔn)確度

精密度用極差、平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示，該試驗方法中:

2.5 影響

1) 試劑的影響:不同廠家生產(chǎn)的酒石酸鉀鈉可能由于分子結(jié)構(gòu)及其它原因?qū)е聵?biāo)準(zhǔn)曲線的線性不好，而其它試劑則無明顯影響。

2) 其他:不同廠家生產(chǎn)的黃腐酸、黃腐酸鉀鹽或黃腐酸鈉鹽生產(chǎn)的含黃腐酸尿素在測定過程中無顯著影響。

在測試過程中，關(guān)注了顯色時間的影響，隨時間延長吸光度有下降趨勢，所以采取GB/T 2441.2-2010中規(guī)定的在30min內(nèi)進(jìn)行比色測定。

3 總結(jié)

綜上所述，采用超濾前處理分光光度法測定黃腐酸尿素中縮二脲含量，方法簡單，檢測成本低，精密度高，回收率好，可用于黃腐酸尿素中縮二脲含量測定。

[1] 馮元琦.我國的腐植酸包膜尿素[J].腐植酸，2001（4）:1.

[2] 杜海濤，江麗華，劉兆輝，等.腐植酸新型生產(chǎn)工藝及田間應(yīng)用研究[J].腐植酸，2010（4）:297.

[3] 劉增兵，趙秉強，林治安.熔融造粒腐植酸尿素的緩釋性能研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2009，15（6）:1444.

[4] GB/T 2441.2-2010，尿素的測定方法第2部分:縮二脲含量 分光光度法[S].

[5] HG/T 3278-2011，農(nóng)業(yè)用腐植酸鈉[S].

[6] GB/T 22924-2008，復(fù)混肥料（復(fù)合肥料）中縮二脲含量的測定[S].

[7] NY/T 1971-2010，水溶肥料 腐植酸含量的測定[S].

Determination of Biuret in Urea containing Fulvic Acid by Ultrafiltration Pretreatment and Spectrophotometry

ZHU Zhi-li, LUO Yan-li
(Henan Xin Lian Xin Fertilizer Co. Ltd., Xinxiang 453731, China)

After ultraf ltration pretreatment, the fulvic acid in urea sample was retened in ultraf ltration cup and the mix solution of urea and biuret was collected. In copper sulfate and potassium sodium tartrate alkaline solution, biuret generated purple complexes. Absorbance was determined at 550nm by sepctrophotometry.

biuret; spectrophotometry; urea containing fulvic acid

O 657.3

A

1670-9905(2015)05-0050-03

2015-03-03