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本标准规定测定进口化肥的总氮、氨态氮和硝态氮含量的方法。
1 总氮量的测定──蒸馏法
1.1 适用范围
适用于含氮化学肥料。
1.2 方法提要
试样经消化或还原,使各种形态的氮转化为氨态氮,加入过量碱液,使铵盐分解,经过蒸馏,将生成的氨吸收在定量的酸液中,然后用氢氧化钠标准溶液滴定过量的酸。
1.3 仪器装置
蒸馏装置如下图。

蒸馏仪器图
1.4 试剂
1.4.1 硫酸(比重1.84)。
1.4.2 氢氧化钠标准溶液〔c(NaOH)=0.5mol/L〕:溶解250g氢氧化钠于250mL水中,冷却,立即移入500mL塑料瓶中,紧塞瓶盖,任其静置,直至碳酸钠完全沉淀,待上层溶液澄清。吸取上层澄清液27mL,用不含二
氧化碳的水稀释至1L,混匀,移入塑料瓶中,盖紧,按下法标定其浓度。
准确称取4g(准确至0.0001g)预先在105℃干燥2h的邻苯二甲酸氢钾于250mL烧杯中,用50mL不含二氧化碳的水溶解,加入2滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至微红色。按式(1)计算氢氧化钠标准溶液的浓度c(mol/L):
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c=m/V×0.2042………………………………………………(1)
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式中:m──
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邻苯二甲酸氢钾的质量,g; |
| V── |
滴定所耗氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| 0.2042── |
相当于1.00mL氢氧化钠〔c(NaOH)=1.000mol/L〕的邻苯二甲酸氢钾的质量,g。 |
1.4.3 酚酞指示剂(1%乙醇溶液):溶解1g酚酞于100mL95%乙醇中。
1.4.4 硫酸标准溶液〔c(1/2H2SO4)=0.5mol/L〕:量取14mL硫酸(比重1.84),徐徐注入1L水中,混匀,冷却,备用。
1.4.5 氢氧化钠溶液(40%):溶解40g氢氧化钠于100mL水中。
1.4.6 甲基红指示剂(0.1%乙醇溶液):溶解0.1g甲基红于100mL95%乙醇中。
1.4.7 德瓦达合金(Cu50:Al.45:Zn5):研磨至约20目(筛孔0.84mm)。
1.4.8 硫酸铜(CuSO4·5H2O),分析纯。
1.4.9 硫酸钾K2SO4,分析纯。
1.5 操作程序
1.5.1 试液制备
1.5.1.1 硝酸铵、硝酸钾(钠)以及复合肥
称取试样1g(硝酸铵0.5g)(准确至0.0001g)置于1L蒸馏烧瓶中,加50mL水溶解。
注:如复合肥含有尿素态氮(不存在硝态氮),需加4mL水和4mL硫酸,加热至冒烟。
1.5.1.2 尿素、磷酸氢二铵和石灰氮等
称取试样1g(尿素0.5g)(准确至0.0001g)置于1L蒸馏烧瓶中,加入1g硫酸铜(1.4.8),5g硫酸钾(1.4.9)及10mL硫酸(1.4.1),轻轻转动使固体润湿。瓶口架上小漏斗,移入通风柜内加热,并逐渐增强火力,消化至溶液透明澄清,保持半小时,以保证有机氮的全部分解,冷却,用水冲洗小漏斗及瓶颈内壁。
1.5.2 蒸馏和滴定
1.5.2.1 硝酸铵、硝酸钾(钠)和复合肥(加德瓦达合金蒸馏)
在上述(1.5.1.1)蒸馏烧瓶中,加入150mL水,移置蒸馏架上,使蒸馏烧瓶与安全球及冷凝管连接,冷凝管的另一端通过承接管(或玻璃管),浸入500mL锥形瓶内的液面下至少5mm,瓶内盛有50mL硫酸标准溶液(1.4.4)(准确吸取)及5滴甲基红指示剂。随即将烧瓶瓶塞打开,加入3g德瓦达合金并通过滴液漏斗沿壁加入20mL氢氧化钠溶液(1.4.5),立即关紧活塞,静置1h。然后加热蒸馏,溶液开始沸腾后,逐渐增强火力,当瓶内溶液约有三分之二以上蒸出时,即停止蒸馏。用水冲洗冷凝管及承接管,洗液并入蒸出液中,然后取出锥形瓶,用氢氧化钠标准溶液(1.4.2)滴定过量的酸,同时作二个空白试验。
1.5.2.2 尿素、磷酸氢二铵和石灰氮等(不加德瓦达合金蒸馏)
在上述蒸馏烧瓶(1.5.1.2)中,加入150mL水,将蒸馏装置准备好,并从滴液漏斗沿壁加入40mL氢氧化钠溶液(1.4.5)立即关紧活塞,加热蒸馏,当瓶内溶液约有三分之二以上蒸出时,即停止蒸馏。用水冲洗冷凝管及承接管,以后按1.5.2.1条进行滴定。同时作二个空白试验。
1.6 结果计算
总氮量的百分含量按式(2)计算:
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总氮(N%)=〔(V0-V)·c×0.01401/m〕×100………………………………(2)
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| 式中:V0── |
空白试验所用氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| V── |
滴定试样所用氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| c── |
氢氧化钠标准溶液(1.4.2)的实际浓度,mol/L; |
| 0.01401── |
相当于1.00mL氢氧化钠〔c(NaOH)=1.000mol/L〕的氮的质量,g; |
| m── |
试样质量,g。 |
1.7 准确度
平行测定结果的绝对差值不大于0.20%。
注:用德瓦达合金还原硝酸钠(钾)时,氢氧化钠标准溶液的标定,应用基准硝酸钠与测定样品的同样方法,同时进行还原与蒸馏后,以此标定氢氧化钠的滴定度。
2 氨态氮含量的测定
2.1 蒸馏滴定法
2.1.1 适用范围
适用于硫酸铵、氯化铵、硝酸铵和复合肥,也适用于尿素。
2.1.2 方法提要
试样用水溶解或用硫酸分解而生成硫酸铵,加入过量氢氧化钠溶液,蒸出游离氨,将氨吸收在定量的硫酸溶液中,然后用氢氧化钠标准溶液滴定过量的酸。
2.1.3 仪器装置
蒸馏装置同总氮量测定中第1.3条。
2.1.4 试剂
所用试剂同总氮量测定中第1.4.1~1.4.6条。
2.1.5 操作程序
2.1.5.1 试液制备
a. 硫酸铵、硝酸铵和复合肥:称取试样1g(准确至0.0001g),置于1L蒸馏烧瓶中,加50mL水溶解。
b. 尿素:称取试样0.5g(准确至0.0001g),置于1L蒸馏烧瓶中,加入4mL水和4mL硫酸(1.4.1),摇动,使其溶解,然后小心加热,使样品分解,逐渐加强火力,直到二氧化碳气体停止发生,并有白烟冒出,继续加热10min,冷却,用水冲洗瓶颈内壁,加入适量的水,摇动,使瓶内物质全部溶解。
2.1.5.2 蒸馏和滴定
在上述或b蒸馏烧瓶中,加入200mL水,将蒸馏装置准备好,然后从滴液漏斗沿壁于a中加入10mL,于b中加入20mL氢氧化钠溶液(1.4.5),立即关紧活塞,加热蒸馏,当瓶内溶液约有三分之二以上蒸出时,即停止蒸馏。用水冲洗冷凝管及承接管以后按1.5.2.1款进行滴定。同时作二个空白试验。
2.1.6 结果计算
氨态氮的百分含量按式(3)计算:
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氨态氮(N%)=〔(V0-V).c×0.01401/m〕×100………………………………(3)
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| 式中:V0── |
空白试验所用氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| V── |
滴定试样所用氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| c── |
氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L; |
| 0.01401── |
相当于1.00mL氢氧化钠〔c(NaOH)=1.000mol/L〕的氮的质量, g; |
| m── |
试样质量,g。 |
2.1.7 准确度
平行测定结果的绝对差值不大于0.20%。
| 注:① |
蒸馏滴定法测定氨态氮,亦可用氧化镁2~5g代替氢氧化钠,因其溶解度及碱性较小,蒸馏时可使氨慢慢放出,不易散失。但使用前最好先经灼烧,以破坏由于吸收空气中二氧化碳而在表面形成的不溶性碳酸镁,以免滴定结果偏低。
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| ② |
尿素中酰胺态氮的测定,亦包括可能存在的少量缩二脲的酰胺氮。
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| ③ |
硝酸铵的氨态氮含量乘以2后的结果即为其总氮量。 |
2.2 甲醛法
2.2.1 适用范围
适用于硫酸铵、硝酸铵、尿素和氯化铵。
2.2.2 方法提要
在中性溶液中,铵盐和甲醛作用生成六亚甲基四胺〔(CH2)6N4〕,同时放出相当于铵盐含量的游离酸,用氢氧化钠标准溶液滴定生成的酸。
2.2.3 试剂
2.2.3.1 硫酸(比重1.84)。
2.2.3.2 氢氧化钠标准溶液〔c(NaOH)=0.5mol/L〕:配制与标定见总氮量测定中1.4.2条。
2.2.3.3 氢氧化钠溶液(20%):溶解20g氢氧化钠于100mL水中。
2.2.3.4 氢氧化钠溶液〔c(NaOH)≈0.1mol/L〕:将上述10mL氢氧化钠溶液(2.
2.3.3),用水稀释至500mL。
2.2.3.5 中性甲醛溶液:加等量水于甲醛溶液(含甲醇<1%)中,加2滴酚酞指示剂滴加氢氧化钠溶液(先用0.5mol/L至接近终点,再用0.1mol/L)至溶液呈微红色。
2.2.3.6 甲基红指示剂(0.1%乙醇溶液):配制方法同总氮量测定中的1.4.6条。
2.2.3.7 酚酞指示剂(1%乙醇溶液):配制方法同总氮量测定中1.4.3条。
2.2.4 操作程序
2.2.4.1 试液制备
a. 硫酸铵、硝酸铵等:称取试样1g(准确至0.0001g),置于500mL
锥形瓶中,加50mL水溶解。加入2~3滴甲基红指示剂(2.2.3.6),用氢氧化钠溶液(2.2.3.4)中和至溶液呈黄色。
b. 尿素:称取试样0.5g(准确至0.0001g),置于500mL锥形瓶中,加入4mL水和4mL硫酸(2.2.3.1),摇动,使其溶解。在通风柜内缓慢加热,使二氧化碳逸尽,加热至冒白烟,继续加热10min,冷却后,用水冲洗瓶壁并稀释至约50mL,加入2~3滴甲基红指示剂,在冰浴中,先用氢氧化钠溶液(2.2.3.3)中和至接近终点时,改用0.1mol/L氢氧化钠溶液(2.2.3.4)中和至溶液呈黄色。
2.2.4.2 滴定
在上述a或b试液中,加入20mL中性甲醛溶液(2.2.3.5),用水稀释至200mL,加热至50℃(或在室温20~25℃放置5min),再加入5滴酚酞指示剂(2.2.3.7),立即用氢氧化钠标准溶
液(2.2.3.2)滴定,初时溶液由红色转变为浅黄色,继续滴定至有稳定的微红色,即为终点。
2.2.5 结果计算
氨态氮的百分含量按式(4)计算:
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氨态氮(N%)=(V·c×0.01401/m)×100……………………………………(4)
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| 式中:V── |
滴定试样所用氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| c── |
氢氧化钠标准溶液的实际浓度,mol/L; |
| 0.01401── |
相当于1.00mL氢氧化钠〔c(NaOH)=1.000mol/L〕的氮的质量,g; |
| m── |
试样质量,g。 |
2.2.6 准确度
平行测定结果的绝对差值不大于0.15%。
3 硝态氮含量的测定──蒸馏滴定法
3.1 适用范围
适用于硝酸钠、硝酸钾等。
3.2 方法提要
在碱性溶液中,用德瓦达合金将硝酸盐还原成氨,经蒸馏,将氨吸收在定量的硫酸溶液中,然后用氢氧化钠标准溶液滴定过量的酸。
3.3 仪器装置
蒸馏装置同总氮量测定中第1.3条。
3.4 试剂
所用试剂同总氮量测定中1.4.1~1.4.7条。
3.5 操作程序
3.5.1 试液制备
称取试样1g(准确至0.0001g)。置于1L蒸馏烧瓶中,加50mL水溶解。
3.5.2 蒸馏和滴定
按照总氮量测定中1.5.2.1条进行。
3.6 结果计算
硝态氮的百分含量按式(5)计算:
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硝态氮(N%)=〔(V0-V)·c×0.01401/m〕×100………………………………(5)
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| 式中:V0── |
空白试验所用氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| V── |
滴定试样所用氢氧化钠标准溶液的体积,mL; |
| c── |
氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L; |
| 0.01401── |
相当于1.00mL氢氧化钠〔c(NaOH)=1.000mol/L〕的氮的质量,g; |
| m── |
试样质量,g。 |
试样为复合肥时,硝态氮含量按下式计算:
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硝态氮(N%)=总氮(N%)-氨态氮(N%)………………………………(6)
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3.7 准确度
平行测定结果的绝对差值不大于0.20%。
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