分光光度法測(cè)定肥料中硝酸根*

龍尚俊，劉云貴，龍安祿，朱紹嚴(yán)，周元敬▲

(1貴州省檢測(cè)技術(shù)研究應(yīng)用中心，貴州 貴陽(yáng) 550014；2貴州省分析測(cè)試研究院，貴州 貴陽(yáng) 550014)

0 引言

在肥料的生產(chǎn)中，酸根的引入是不可避免，而硝酸根的含量又是鐵路運(yùn)輸產(chǎn)品監(jiān)控的一個(gè)重要檢測(cè)指標(biāo)，因此，監(jiān)測(cè)肥料中硝酸根的含量是十分必要的。目前，測(cè)定硝酸根的方法主要有離子色譜法[1-2]、電極法[3-5]、紫外-可見分光光度法[6-7]、可見分光光度法等。離子色譜法及電極法由于儀器較為昂貴，檢測(cè)方法不僅消耗時(shí)間長(zhǎng)，操作流程繁瑣，且對(duì)大規(guī)模儀器具有依賴等缺點(diǎn)，使得人們對(duì)其選

擇性較低；紫外分光光度法具有簡(jiǎn)單快速的優(yōu)點(diǎn)，但易受水中懸浮物及各種離子的干擾，使用起來也極為不便；可見分光光度法因其方法簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便、快速、可行性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，常被運(yùn)用于測(cè)定礦物[8-10]、土壤[11]、水質(zhì)[12]等的硝酸根含量。但對(duì)于肥料中硝酸根含量的檢測(cè)未見文獻(xiàn)報(bào)道，也沒有相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法。本文采用靛藍(lán)二磺酸鈉褪色分光光度法測(cè)定肥料中硝酸根的含量，探討有關(guān)因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，確定最佳分析條件。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備與試劑

主要儀器有S22pc型可見分光光度計(jì)，上海棱光技術(shù)有限公司，比色皿1 cm。

主要試劑有：0.001 mol/L靛藍(lán)二磺酸鈉溶液；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%EDTA溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氯化鈉溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%濃硫酸(AR)；1 g/L硝酸根儲(chǔ)備液，稱取預(yù)先于(105±2)℃下質(zhì)量恒定的硝酸鈉(1.3710±0.0003)g，放入燒杯中加水溶解，轉(zhuǎn)移至1000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻；50 μg/mL硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液，移取1 g/L硝酸根儲(chǔ)備液10 mL于200 mL容量瓶中稀釋定容，待用。

本實(shí)驗(yàn)所用試劑除硝酸鈉為優(yōu)級(jí)純以外，其他均為分析純，水為蒸餾水。

1.2 試驗(yàn)方法

稱取5.0 g肥料樣品，加入25 mL水溶解，隨后進(jìn)行干過濾，移取濾液2 mL于50 mL的容量瓶中，加入1 mL 10%氯化鈉溶液，1 mL 10%EDTA溶液，準(zhǔn)確移取2.0 mL 0.001 mol/L靛藍(lán)二磺酸鈉溶液，在搖動(dòng)下于10～15 s內(nèi)加入10 mL 98%濃硫酸溶液，放置10 min后用水稀釋至刻度，搖勻，靜置約10 min，將可見分光光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)至610 nm處，以水做參比，取部分溶液于1 cm比色皿內(nèi)，于可見分光光度計(jì)上測(cè)定其吸光度，并隨同試樣做空白試驗(yàn)。

1.3 工作曲線的建立

取數(shù)只50 mL的容量瓶，分別移取50 μg/mL硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液0 μg、10 μg、20 μg、30 μg、40 μg、50 μg于容量瓶中，加入1 mL 10%氯化鈉溶液，1 mL10%EDTA溶液，準(zhǔn)確移取2.0 mL 0.001 mol/L靛藍(lán)二磺酸鈉溶液，在搖動(dòng)下于10～15 s內(nèi)加入10 mL 98% 濃硫酸溶液，放置10 min后用水稀釋至刻度，搖勻，靜置約10 min，在610 nm處測(cè)其吸光度，以吸光度(A)為縱坐標(biāo)，硝酸根的質(zhì)量(μg)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，見表1、圖1。

1.4 結(jié)果計(jì)算

將1.2中測(cè)得的樣品的吸光度代入1.3的工作曲線，求得樣品中硝酸根的質(zhì)量m(μg)，代入下列計(jì)算式中求出硝酸根的含量：

表標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖標(biāo)準(zhǔn)曲線

(1)

式(1)中：ω—硝酸根含量，mg/kg；m—從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上查得的硝酸根質(zhì)量，μg；m′—樣品質(zhì)量，g；f—分取比例。

2 結(jié)果與討論

2.1 最佳波長(zhǎng)的選擇

2.2 EDTA溶液及氯化鈉溶液用量的選擇

圖2 波長(zhǎng)對(duì)吸光度的影響Fig.2 Effect of wavelength on absorbance

圖3 NaCl溶液體積對(duì)吸光度的影響Fig.3 Effect of NaCl solution volume on absorbance

由圖3可知，當(dāng)NaCl溶液用量為1 mL時(shí)，溶液的吸光度達(dá)到穩(wěn)定，繼續(xù)增加NaCl溶液的用量，吸光度變化不大，因此，本試驗(yàn)選擇NaCl溶液用量為1 mL。

2.3 靛藍(lán)二磺酸鈉溶液用量的選擇

圖4 顯色劑溶液體積對(duì)吸光度的影響Fig.4 Effect of chromogenic reagent volume on absorbance

2.4 濃硫酸用量的選擇

圖5 硫酸溶液體積對(duì)吸光度的影響Fig.5 Effect of volume of sulfuric acid solution

2.5 顯色時(shí)間的選擇

圖6 顯色時(shí)間對(duì)吸光度的影響Fig.6 Effect of chromogenic time on absorbance

2.6 共存離子的影響

2.7 精密度實(shí)驗(yàn)

稱取同一試樣5.0 g(精確到0.0001 g)，按照1.2試驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，平行進(jìn)行11組實(shí)驗(yàn)，計(jì)算其平均值及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果如表2所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，RSD為4.9%，方法的精密度滿足實(shí)驗(yàn)要求。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)Tab.2 Precision test

2.8 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

表3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)Tab.3 Spiked recovery experiment

3 結(jié)論

用靛藍(lán)二磺酸鈉做顯色劑，采用靛藍(lán)二磺酸鈉在氯化鈉、EDTA與濃硫酸的作用下與硝酸根產(chǎn)生褪色反應(yīng)，討論了波長(zhǎng)、顯色時(shí)間、試劑用量及干擾因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，本方法的(RSD)為4.9%，加標(biāo)回收率在95.8%～104%之間，方法操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，為肥料中硝酸根離子提供一種快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。