水溶肥、复混肥中钾含量测定方法研究

颜军 韩海林

摘 要：对NY/T1977-2010中规定的大量元素水溶肥料中钾含量的测定方法进行改进，将固体试样加热煮沸30min改为超声5min，改进后的方法将样品测定时间缩短了2h以上，且改进后的方法与国标法分析结果无显著差异。GB/T8574-2010中规定了复混肥中钾含量的测定标准，但沉淀方法较为繁琐，该试验采用自动加液搅拌进行沉淀，分析结果与国标法无显著差异。改进后的方法快速简便，省时省力，极大地提高了检测工作效率。

关键词：水溶肥;复混肥;钾含量;测定方法

中图分类号 S143.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）09-0103-03

在当今的农业生产中，随着水肥一体化和测土配方施肥工作的推进，水溶肥料和复混肥料在农业生产中的使用十分普遍，市场上的肥料品种越来越多，质量也是参差不齐，这就需要加强对水溶肥和复混肥生产的监督和检测工作。为此，笔者对水溶肥和复混肥中钾含量的检测标准进行了改进，节省了时间，提高了检测效率。四苯硼钾重量法是测定肥料中钾含量的经典方法。NY/T1977-2010水溶肥料中氧化钾含量的测定就采用了该方法。该标准规定固体试样称取后加水煮沸30min，冷却、定容，方法较为繁琐费时。由于水溶肥料有较好的溶解性，使用超声振荡器对NY1977-2010水溶肥料中氧化钾含量的测定方法进行了改进，结果与国标法无显著差异。GB8574-2010对于测定复混肥料中氧化钾含量的沉淀步骤也较为繁琐，需要在不断搅拌下在试样溶液中逐滴加入四苯硼酸钠溶液，直至过量继续搅拌1min，搅拌过程耗时耗力，为此。本研究采用一种6联蠕动泵连接磁力搅拌器装置，控制好蠕动泵加液速度和时间，使用搅拌子自动搅拌，省时省力，适合大批量样品分析，大大提高了检测效率。

1 材料与方法

1.1 试验原理 在弱碱性溶液中，四苯硼酸钠溶液与试样中的钾离子作用生成四苯硼酸钾白色沉淀，将沉淀过滤、干燥及称重。

1.2 仪器与试剂 仪器主要包括电子天平（BSA822-CW，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）、超声震荡器（KQ-500B型超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司）、磁力搅拌器（86-1，常州澳华仪器有限公司）、多通道流量型蠕动泵（BT100-1L，保定兰格恒流泵有限公司）、恒温干燥箱（FD115，德国宾德BINDER公司）、聚四氟磁力搅拌子、4号玻璃坩埚。15g/L四苯硼酸钠溶液：称取15g四苯硼钠溶解于约960mL水中，加氢氧化钠溶液4mL和100g/L六水氯化镁溶液20mL，搅拌15min，静置后过滤，贮于棕色瓶或塑料瓶中，一般不超过1个月，如发现混浊，使用前过滤。40g/L乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）溶液：溶解EDTA 4g于100mL水中。400g/L氢氧化钠溶液：溶解不含钾的氢氧化钠40g于100mL水中。1.5g/L四苯硼酸钠洗涤液：用10体积的水稀释1体积的上述四苯硼钠溶液。5g/L酚酞溶液：取0.5g酚酞溶于100mL 95%乙醇中。

1.3 试验方法 待检测样品采用市场抽检的10个水溶肥料和10个复混肥料。

1.3.1 水溶肥提取方法改进 NY/T1977-2010规定：首先称取含K2O量约400mg的试样2～5g（称准至0.0002g），放置于500mL的锥形瓶中，向锥形瓶中加水约150mL后，将其放在电炉上加热煮沸30min，取下冷却，将溶液转移至250mL的容量瓶中，用蒸馏水定容，混匀后进行干过滤或弃去初滤液。改进方法：称取相同样品直接置于250mL容量瓶中，加适量水超声波震荡5min，冷却，用水定容至刻度，混匀后进行干过滤或弃去初滤液。测定：吸取一定体积的试样溶液，置于250mL烧杯中，加40mL EDTA溶液，加2～3滴酚酞溶液，滴加氢氧化钠溶液至红色出现时再过量1mL，盖上表面皿。在通风柜内缓慢加热煮沸15min，取下烧杯，用少量水冲洗表面皿，冷却至室温。若红色消失，再用氢氧化钠溶液调至红色。

1.3.2 沉淀方法改进 GB/T 8574-2010规定：在不断搅拌下，于试样溶液中逐滴加入四苯硼酸钠溶液，加入量为每含1mg氧化钾，加四苯硼酸钠溶液0.5mL，并过量约7mL，继续搅拌1min，静置15min以上。改进方法：将6个聚四氟磁力搅拌子分别置于6个试样溶液烧杯中，将这些烧杯置于磁力搅拌器上，开启磁力搅拌器调节速度，使转子均匀地搅拌溶液。将6联蠕动泵进样管插入装有四苯硼酸钠溶液的2L烧杯中，开启蠕动泵，调节蠕动泵转速，通过6根软管将沉淀剂逐滴加入到6个试样溶液烧杯中，待液体滴入到試样溶液烧杯中开始计时2.5min（加液时间根据加液速度自行调节），加液量为每含1mg氧化钾加四苯硼酸钠溶液0.5mL，并过量约7mL，到时在驱动器上按下停止键，继续搅拌1min，关闭磁力搅拌器，用一磁铁环将搅拌子从烧杯中吸出并冲洗，静置15min以上。抽滤烘干：用预先在（120±5）℃干燥箱内干燥至恒重的玻璃坩埚式滤器抽滤，先将上层清液滤完，然后用倾滤法将沉淀洗入滤器中，用四苯硼钠洗涤液洗涤沉淀5～7次，每次用量5mL，最后用水洗涤2次，每次用量5mL。抽干后，把滤器和沉淀放在烘箱中于（120±5）℃烘干1.5h，取出放入干燥器中冷却至室温，称量，直至恒重。

2 结果与分析

2.1 水溶肥钾测定改进法的准确度和精密度 由表1可知，用国标法和改进法对样品进行同步测定，改进法测得的结果与国标法较为接近，绝对误差在0～0.19%，将2种处理方法分析结果进行配对[t]检验[3]，[t]=0.747，查[t]分布临界值表得[t]0.05（9）=2.262，[t]<[t]0.05（9），说明这2种处理方法无显著差异。

由表2可知，改进法测得的结果之间基本一致，极差在0.08%～0.18%，符合平行测定结果绝对差值不大于0.30%的要求。RSD在0.2%～0.6%（<2%），说明该方法的精密度较好。

2.2 复混肥钾测定改进法的准确度和精密度 由表3可知，用国标法和沉淀改进法对样品进行同步测定，改进法测得的结果与国标法较为接近，绝对误差在0.04%～0.20%，将2种处理方法分析结果进行配对[t]检验，[t]=0.026，查t分布临界值表得[t]0.05（9）=2.262，[t]0.01（9）=3.25，說明这2种处理方法无显著差异，可以用改进后的沉淀方法替代标准方法。

由表4可知，改进法测得的结果之间基本一致，极差在0.02%～0.15%，符合平行测定结果绝对差值不大于0.30%的要求。RSD在0.1%～0.3%（<2%），说明该方法的精密度较好。

2.3 标准物质回收率 称取经120℃烘干2h冷却后的硫酸钾标准品0.8g左右，采用改进后的沉淀法，测定6次，计算回收率。硫酸钾中钾含量标准值44.80%，不确定度为0.11%。由表5可知，回收率在99.55%～100.53%，说明改进后的沉淀法准确度较高。

3 结论与讨论

本试验对NY/T1977-2010中水溶肥料中钾含量提取方法进行了改进，将加热煮沸改为超声波震荡5min，改进后的方法测定结果与国标法检测结果对比无显著差异，改进后的方法减少了煮沸和冷却的时间，将样品分析时间缩短了2h以上，提高了检测工作效率。GB/T8574-2010中的沉淀方法需要在手动搅拌下不断加入四苯硼钠溶液，手动搅拌1个样品耗费时间长，在边搅拌边沉淀的过程中容易将空气气泡带入，得到的沉淀往往含有大量的气泡，导致抽滤的时候速度也比较慢。本试验将手动不断搅拌加液改为蠕动加液泵加液搅拌子自动搅拌，用机械的方法替代了手工操作。与手动搅拌沉淀相比，改进法相同的时间可以同时沉淀6个样品，得到的沉淀颗粒细小、均匀、无气泡，抽滤速度快，且改进后的方法测定结果与国标法检测结果对比无显著差异。由此可见，改进后的方法降低了检测人员劳动强度，极大地提高了工作效率，适合于大批量样品分析。

参考文献

[1]中华人民共和国农业部.NY/T1977-2010水溶肥料氮、磷、钾含量的测定[S].北京：中国农业出版社，2011.

[2]全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会.GB/T 8574-2010复混肥料中钾含量的测定四苯硼酸钾重量法[S].北京：中国标准出版社，2010.

[3]方萍.实用农业试验设计与统计分析指南[M].北京：中国农业出版社，2000.

（责编：徐世红）