復(fù)混肥料質(zhì)量分析和檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用研究

＊李晴媛

(洛陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心 河南 471000)

復(fù)混肥料質(zhì)量分析和檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用研究

＊李晴媛

(洛陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心 河南 471000)

復(fù)混肥料是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中常用的肥料?，F(xiàn)在，隨著國(guó)家大力扶持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于復(fù)混肥料的要求也越來(lái)越高，尤其是要求其具有多重養(yǎng)分，以滿足農(nóng)業(yè)種植的需求。復(fù)混肥料主要是通過(guò)化學(xué)方法或物理方法加工而成，包含了復(fù)合肥料和混合肥料，對(duì)于提高農(nóng)業(yè)作物的產(chǎn)量來(lái)說(shuō)十分有利。對(duì)于復(fù)混肥料來(lái)說(shuō)，可靠的質(zhì)量是第一要素。所以我們必須不斷地提高對(duì)其的質(zhì)量分析和檢驗(yàn)技術(shù)。本文專門圍繞這個(gè)課題進(jìn)行研究。

復(fù)混肥料；質(zhì)量分析；檢驗(yàn)技術(shù)；應(yīng)用研究

1.復(fù)混肥料概述

所謂復(fù)混肥料，是指通過(guò)化學(xué)或者物理的方法，把幾種單質(zhì)肥料、單質(zhì)肥料和復(fù)合肥料混合而成的肥料總稱。而它還必須具備一大要素，就在于含有的這些養(yǎng)分要么由化學(xué)手段進(jìn)行合成，要么采用物理手段來(lái)進(jìn)行摻混，要么在生產(chǎn)環(huán)節(jié)里既包括了化學(xué)反應(yīng)，又包括了物理?yè)交於瞥傻漠a(chǎn)品。具體來(lái)說(shuō)，它分為以下兩大種類：

(1)復(fù)合肥料

復(fù)合肥料至少包含了兩種營(yíng)養(yǎng)元素的化肥，具有很高的養(yǎng)分、較好的物理性狀等，它可以有效的平衡施肥，提高肥料利用率以及達(dá)到作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的作用。

(2)混合肥料

所謂混合肥料，顧名思義就是指將幾種單一肥料或者一種單一肥料與二元、甚至是三元的復(fù)合肥料混合而來(lái)。當(dāng)然，也可以加入一些填充物以改善肥料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

2.復(fù)混肥料同復(fù)合肥的區(qū)別

這兩者雖然字面上看起來(lái)接近，其實(shí)有著很大區(qū)別。首先，兩者在生產(chǎn)工藝方面區(qū)別很大。復(fù)合肥是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成的，其顆粒大小相同，在養(yǎng)分含量方面比較均衡。而復(fù)混肥是運(yùn)用物理手段進(jìn)行混合而成的，其對(duì)于加工水平要求相對(duì)較低，養(yǎng)分均衡性較差，肥力也不及復(fù)混肥料。其次，復(fù)合肥在養(yǎng)分釋放方面較為均衡，其利用率較理想。而復(fù)混肥料在分釋放方面的均衡度相對(duì)較差，使作物在吸收養(yǎng)分的環(huán)節(jié)里，很容易出現(xiàn)養(yǎng)分的缺乏與浪費(fèi)。目前，復(fù)混肥料執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB15063-2009《復(fù)混肥料（復(fù)合肥料）》。

3. 檢測(cè)物理指標(biāo)的手段

(1)檢測(cè)水分的手段

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8577-2010可知，復(fù)混肥料中對(duì)水

分的測(cè)定方法有兩種：真空烘箱法和卡爾·費(fèi)休法。真空烘箱法一般是指在一定的溫度條件下，樣品肥料通過(guò)在真空烘箱環(huán)境中進(jìn)行減壓干燥方法來(lái)測(cè)定，樣品質(zhì)量的減少量即為水的含量。然而，有研究表明用真空烘箱法測(cè)定的水的含量往往偏高?？枴べM(fèi)休法的原理在于讓化肥中的水分與已知水滴定度的卡爾·費(fèi)休試劑進(jìn)行定量反應(yīng)。我們?cè)趯?duì)于水分進(jìn)行測(cè)定時(shí)，必須要嚴(yán)格參照受測(cè)品的具體性質(zhì)，來(lái)確定合適的測(cè)定手段。也有人研究了復(fù)合肥及原料中水分含量的快速測(cè)定方法，即簡(jiǎn)化卡爾·費(fèi)休試劑滴定過(guò)程，使樣品直接在滴定反應(yīng)瓶中完成萃取和滴定，將測(cè)定時(shí)間縮短為幾分鐘。

(2)檢測(cè)粒度的手段

對(duì)于化肥產(chǎn)品而言，粒度是其一個(gè)十分重要的特性，同時(shí)也體現(xiàn)出了該化肥產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。要想對(duì)復(fù)合肥的粒度進(jìn)行檢測(cè)，以衡量其是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，我們除了要判斷其粒度的大小是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定之外，還要判斷其粒度的分布是否合理。

化肥粒度測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 24891-2010復(fù)混肥料粒度的測(cè)定》和驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SN/T 0736.3-2011進(jìn)出口化肥檢驗(yàn)方法第3部分:粒度的測(cè)定》。這兩種手段均通過(guò)規(guī)格不等的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)粒度開展檢測(cè)。其中，第一種的通用性更強(qiáng)，任何固體化肥都可以運(yùn)用之進(jìn)行粒度測(cè)定。而在對(duì)于粒度開展測(cè)定的過(guò)程中，篩分是其中一個(gè)很重要的步驟。我們通常運(yùn)用二級(jí)篩分法，基于化肥在粒度和粒級(jí)方面的范圍，來(lái)對(duì)于各種網(wǎng)目的粗篩和細(xì)篩進(jìn)行確定。對(duì)于過(guò)篩來(lái)說(shuō)，其料量是我們必須重視的。要注意物料的均勻度。另外還要定期對(duì)篩網(wǎng)進(jìn)行清理，一旦篩網(wǎng)存在破損的情況，要及時(shí)予以更換。

(3)檢測(cè)化學(xué)指標(biāo)的手段

對(duì)于復(fù)混肥料來(lái)說(shuō)，其有效成分和副成分的有效成分專指在其主要營(yíng)養(yǎng)元素當(dāng)中，復(fù)混肥料當(dāng)中能夠被作物吸收利用的那部分。在表示法上，專門以其重量的百分含量進(jìn)行表示。例如氮素便是通過(guò)N%來(lái)表示的。而其主要營(yíng)養(yǎng)元素之外的一切成分均稱為副成分。

①檢測(cè)氮的手段

根據(jù)GB /T 8572-2010復(fù)混肥料中總氮含量的測(cè)定方法為蒸餾后滴定法，其原理是堿性介質(zhì)中定氮合金還原硝酸根離子，蒸餾出氨氣或在將硝酸鹽還原成銨鹽，在催化劑催化下，用濃硫酸硝化，把有機(jī)氮或者酰胺態(tài)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽，在呈堿性溶液中蒸餾氨。把氮吸收在過(guò)量的硫酸溶液中，通過(guò)甲基紅-亞甲基藍(lán)混合指示劑，用氫氧化鈉滴定溶液。對(duì)于復(fù)混肥料來(lái)說(shuō)，其氮元素大體上由硝態(tài)氮、氨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮、總氮這些成分組成。而對(duì)于不同的復(fù)混肥料來(lái)說(shuō)，其氮元素在存在形態(tài)方面也有著區(qū)別?，F(xiàn)在，關(guān)于氮元素的檢測(cè)手段已經(jīng)相當(dāng)成熟，但化學(xué)滴定法仍然是其最主要的手段。而近年以來(lái)，隨著檢測(cè)儀器的不斷更新和檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步提高，又產(chǎn)生了一些列全新的檢測(cè)手段。比如對(duì)于復(fù)混肥料當(dāng)中的硝態(tài)氮含量，運(yùn)用拉曼光譜法及紫外分光光度法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于復(fù)混肥料的有效氮?jiǎng)t可以運(yùn)用自動(dòng)點(diǎn)位滴定分析法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。而關(guān)于測(cè)定總氮的手段，則包括有半自動(dòng)定氮儀法、凱氏定氮儀法、氣敏氨電極法這些方法。不過(guò)對(duì)于進(jìn)口的復(fù)混肥料而言，我們采用的氮檢測(cè)法仍主要是化學(xué)滴定法與定氮儀法。

②檢測(cè)磷、鉀含量的手段

對(duì)于復(fù)混肥料來(lái)說(shuō)，其最主要的檢測(cè)指標(biāo)除了氮含量之外，當(dāng)屬磷、鉀含量。復(fù)混肥料中的磷含量根據(jù)檢驗(yàn)需求，可以檢測(cè)總磷、水溶性磷、有效磷三種，然而在對(duì)其的檢測(cè)上，鉬黃分光光度法與磷鉬酸喹啉重量法仍然是最主要的方法。其中，前者適用于磷含量在5%以下的復(fù)混肥料，而后者則適用于磷含量在5%以上的復(fù)混肥料。而在鉀含量的檢測(cè)上，基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，火焰光度法與四苯硼酸鉀重量法則是最主要的檢測(cè)手段。其中前者適用于氧化鉀含量在2%以下的復(fù)混肥料，而后者則適用于氧化鉀含量在2%以上的復(fù)混肥料?，F(xiàn)在，隨著科技的快速發(fā)展，在檢測(cè)自動(dòng)化方面的程度也在不斷提升，對(duì)其分析手段的研究也不斷走向深化，因此又產(chǎn)生了一系列的全新檢測(cè)手段。比如在鉀含量檢測(cè)方面，我們可選用示波滴定法、火焰光度法、原子吸收法等方法。這些代表著高科技手段的檢測(cè)方法，能使檢測(cè)的效率和可靠程度進(jìn)一步得到提升。

③檢測(cè)其他有害雜質(zhì)元素的手段

為了有效確保復(fù)混肥料的質(zhì)量，對(duì)其他方面的有害雜質(zhì)元素進(jìn)行檢測(cè)也是必不可少的。不少國(guó)家都對(duì)于復(fù)混肥料當(dāng)中的As，Cd，Co，Mo等各方面有害雜質(zhì)元素的限量有著明確規(guī)定。

第一，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。這種手段通常對(duì)于無(wú)機(jī)微量元素在定性、定量分析方面有著良好的效果。其檢出限較低，靈敏性較高，且具有較小的基地效應(yīng)和良好的分析效率。因此它復(fù)混肥料 的在其他有害雜質(zhì)元素的檢測(cè)當(dāng)中得到了十分廣泛的運(yùn)用。經(jīng)相關(guān)研究表明，運(yùn)用這種手段，我們可以對(duì)于多種有害雜質(zhì)元素進(jìn)行相關(guān)分析，其結(jié)果及時(shí)準(zhǔn)確，通用性較強(qiáng)。

第二，電感耦合等離子體質(zhì)譜法。它通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。通常運(yùn)用于化學(xué)元素方面的檢測(cè)分析。尤其在對(duì)于金屬元素的檢測(cè)分析方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于非金屬元素的檢測(cè)上也十分適用。相對(duì)于前一種手段來(lái)說(shuō)，電感耦合等離子體質(zhì)譜法的檢測(cè)限是最低的，能夠滿足ppt級(jí)的要求。目前它雖然在痕量重金屬的檢測(cè)中的應(yīng)用報(bào)道還并不算很多，但在這方面已經(jīng)體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局在2009年公布的檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電感耦合等離子體質(zhì)譜法在進(jìn)行低于100mg/kg的痕量限的檢測(cè)方面，制訂了嚴(yán)密的標(biāo)準(zhǔn)。

第三，波長(zhǎng)色散 X 射線熒光光譜法。X 熒光光譜分析法是一種先進(jìn)而實(shí)用性較強(qiáng)的檢測(cè)方法，在許多行業(yè)都有著較廣泛的運(yùn)用。目前，它先后被運(yùn)用在于冶金、地質(zhì)、有色、建材、商檢、環(huán)保、衛(wèi)生等多個(gè)層面，取得了良好的運(yùn)用效果。它可以對(duì)于絕大多數(shù)有害雜質(zhì)元素進(jìn)行有效的分析檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果及時(shí)準(zhǔn)確，檢測(cè)范圍較寬，從Be至U都能夠進(jìn)行檢測(cè)，且干擾較小。但受制于標(biāo)準(zhǔn)樣品，該手段很少運(yùn)用于對(duì)化肥領(lǐng)域的檢測(cè)。經(jīng)相關(guān)研究表明，它對(duì)于復(fù)混肥料當(dāng)中的各方面有害雜質(zhì)元素的檢測(cè)效果都較為理想。目前，我國(guó)關(guān)于該方法在復(fù)混肥料多元素的同時(shí)分析的相關(guān)檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在試點(diǎn)中。

第四、全反射X射線熒光光譜法。它是一種可運(yùn)用于高靈敏多元素同時(shí)分析的手段。它在樣品熒光的雜散本底上，相比起前面兩種手段來(lái)說(shuō)顯然要降低了許多。然而其相對(duì)檢出限卻能到達(dá)μg/L?？梢娝南冗M(jìn)程度。將其運(yùn)用在痕量元素檢測(cè)上面，其效果甚至不亞于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。然而在維護(hù)成本和使用成本方面卻明顯低于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。所以它是一種性價(jià)比較高的檢測(cè)手段，在未來(lái)具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。同時(shí)其具有輕便性的優(yōu)勢(shì)。在國(guó)外，這種技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用。我國(guó)盡管對(duì)其接觸的時(shí)間還不長(zhǎng)，但是已經(jīng)有了一些成功的先例，表明其的運(yùn)用價(jià)值使經(jīng)得起檢驗(yàn)的。例如有人運(yùn)用微波熔樣的手段，對(duì)肥料中多種金屬元素進(jìn)行同時(shí)測(cè)定，其測(cè)定效果就相當(dāng)優(yōu)越。

此外，在上述幾種先進(jìn)的技術(shù)正式被投入對(duì)復(fù)混肥料中化學(xué)指標(biāo)的檢測(cè)之前，傳統(tǒng)的的原子吸收法是最主要的檢測(cè)手段。這種手段一直使用了多年。然而，在先進(jìn)的多元素同時(shí)分析法面前，它早已落后于時(shí)代了。未來(lái)，先進(jìn)的多元素同時(shí)分析法將成為對(duì)復(fù)混肥料中化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)的主要手段。

結(jié)語(yǔ)

作為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的主要肥料，復(fù)混肥料對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，其地位之重要一直是不言而喻的。而復(fù)混肥料又是一種適應(yīng)新時(shí)代下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求的理想的化學(xué)肥料。為了更加有效地發(fā)揮出復(fù)混肥料的價(jià)值，我們要注重提高對(duì)復(fù)混肥料中物理指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)水平。

[1]SN/T0736．2-1997,進(jìn)出口化肥檢驗(yàn)方法:水分的測(cè)定[S]．

[2]GB/T8577—2010,復(fù)混肥料中游離水含量的測(cè)定卡爾·費(fèi)休法[S]．

[3]潘旭．復(fù)混肥料中氯離子含量的測(cè)定[J]．磷肥與復(fù)肥,2006, 21(2)．

(責(zé)任編輯 盧鳳英)

Applied Research of the Quality Analysis and Inspection Technique of Compound Fertilizer

Li Qingyuan
（Luoyang Test Center of Quality Technique Supervision and Inspection, He’nan, 471000）

Compound fertilizer is the common used fertilizer in China’s agricultural production. Nowadays, with China’s energetic support on agriculture, the requirement for compound fertilizer has become higher and higher, especially the requirement for more multiple nutrient to satisfy the demand of agricultural farming. The compound fertilizer is mainly made through chemical method or physical method and it includes compound fertilizer and mixed fertilizer, which is advantageous for improving crop output. For the compound fertilizer, reliable quality is the first element. Therefore, we have to constantly improve the quality analysis and inspection technique, which is the core topic in this paper.

compound fertilizer；quality analysis；inspection technique；applied research

T

A

李晴媛（1984～）,女，洛陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心；研究方向：化工產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)。