脲醛緩釋復(fù)合肥中脲醛氮測(cè)定方法的改進(jìn)

林成兵，曹賢高，劉婉文，劉潔容

（佛山住商肥料有限公司，廣東 佛山 528100）

脲醛緩釋肥料是通過(guò)對(duì)尿素和醛類物質(zhì)進(jìn)行加工獲得的溶解度相對(duì)較低的脲醛聚合物，其具有良好的緩釋性能，能夠滿足作物在整個(gè)生長(zhǎng)周期對(duì)養(yǎng)分的需求并提高肥料利用率，是目前最有潛力的緩釋肥料之一。佛山住商肥料有限公司為國(guó)內(nèi)一家大規(guī)模生產(chǎn)脲甲醛復(fù)合肥料的企業(yè)，產(chǎn)品中脲醛氮（UFN）含量按照GB/T 34763—2017《脲醛緩釋肥料》進(jìn)行檢測(cè)；實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分含有微量元素（Cu、Fe）的產(chǎn)品脲醛氮檢測(cè)值偏大，檢測(cè)平行樣的結(jié)果差異較大，同一肥料送相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)也出現(xiàn)了類似的情況，與理論值相差較大（見表1）。

表1 20-12-12 m產(chǎn)品（w（Cu）0.05%）脲醛氮數(shù)據(jù)對(duì)比 %

經(jīng)過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，肥料中存在的金屬元素銅、鐵抑制了脲酶的活性，使得脲酶不能夠完全分解肥料中的尿素，導(dǎo)致混合氮檢測(cè)結(jié)果偏低，脲醛氮數(shù)據(jù)偏高。為此，佛山住商肥料有限公司對(duì)脲醛緩釋復(fù)合肥中混合氮的測(cè)定方法進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的方法保證了檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑

脲酶（1 U/mg），25 g/瓶，-2～8℃貯存，活性要求≤0.5 g的脲酶即可以完全分解0.25 g尿素，美國(guó)西格瑪（Sigma）公司；輕質(zhì)氧化鎂，分析純；硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，c（1/2H2SO4）=0.5 mol/L；氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，c（NaOH）=0.5 mol/L；乙二胺四乙酸二鈉溶液，37.5 g/L；三乙醇胺溶液，1+3；甲基紅-亞甲基藍(lán)混合指示液。

1.2儀器和設(shè)備

SHA-CA水浴恒溫振蕩器，往復(fù)式，振蕩頻次60次/min；蒸氮儀器以及加熱套；PB-10賽多利斯pH計(jì)。

1.3實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 試液制備與處理

稱取試料約5 g（精確至0.000 2 g）于500 mL容量瓶中，加水150 mL，然后加入乙二胺四乙酸二鈉溶液25 mL、三乙醇胺溶液8 mL，在常溫下振蕩30 min，再加水至刻度，混勻，用中速定量濾紙過(guò)濾，棄去最初濾液25 mL后，保留至少100 mL濾液備用。

1.3.2 測(cè)定

用移液管移取25 mL濾液于50 mL燒杯中，加入水25 mL，滴加硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液或氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，使濾液pH在5.6～5.8，記錄滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液體積。

移取25 mL等量濾液于1 000 mL圓底燒瓶中，加入25 mL水，滴加以上等量硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液或氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，搖勻，加入脲酶0.3 g，密封后充分搖勻，將燒瓶至于42℃水浴中保溫1 h后冷卻。向燒瓶中加入輕質(zhì)氧化鎂3 g后，加水200 mL，搖動(dòng)后連接到蒸氮裝置上。

準(zhǔn)確加入20 mL硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液于雙球接收器中，加4～5滴甲基紅-亞甲基藍(lán)混合指示液，并加適量水保證封閉氣體出口，將接收器連接到蒸氮裝置上，蒸至雙球接收瓶?jī)?nèi)溶液體積約為400 mL時(shí)結(jié)束，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至灰綠色為滴定終點(diǎn)，記錄消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積（V樣品）。

同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積（V空白）。

1.4混合氮和脲醛氮計(jì)算

混合氮含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，按式（1）計(jì)算：

其中，c1，氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；m，試料的質(zhì)量，g。

脲醛氮含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，按（2）式計(jì)算：

w（總氮）為樣品按GB/T 8572—2010《復(fù)混肥料中總氮含量的測(cè)定 蒸餾后滴定法》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

同一個(gè)規(guī)格產(chǎn)品采用改進(jìn)前后方法脲醛氮測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)比見表2。

表2 同一規(guī)格產(chǎn)品改進(jìn)前后方法脲醛氮測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)比

由表2可以看出，方法改進(jìn)后，測(cè)定值與理論值一致，準(zhǔn)確度高，同一樣品多次重復(fù)測(cè)定，取得良好的重現(xiàn)性，標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%。

不同規(guī)格（含微量元素銅等）產(chǎn)品脲醛氮測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)比見表3。

表3 不同規(guī)格（含微量元素銅或鐵）產(chǎn)品脲醛氮測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)比

由表3可以看出，不同規(guī)格脲醛緩釋肥料使用改進(jìn)后方法進(jìn)行測(cè)定，數(shù)據(jù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確，檢測(cè)結(jié)果與理論值偏差在誤差范圍之內(nèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)GB/T 34763—2017《脲醛緩釋肥料》中脲醛氮的檢測(cè)方法進(jìn)行了部分改進(jìn)，在試液制備過(guò)程中加入乙二胺四乙酸二鈉溶液和三乙醇胺溶液，絡(luò)合了肥料中的微量元素。實(shí)踐證明，含有微量元素（Cu、Fe）的脲醛緩釋肥料脲醛氮的檢測(cè)，使用本法后可以有效消除金屬離子對(duì)脲酶的抑制作用，保證了脲醛氮檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。