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化肥樣品的采集和處理
日期：2025-02-08 23:23
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摘要：
化肥樣品的采集和處理
化肥樣品的采集和制備，是化肥檢測中的一個重要環(huán)節(jié)。從化肥總體中采取有代表性的樣品，是對化肥取樣和樣品制備的基本要求。為此，首先要求有足夠的取樣點數(shù)。其次，要求取樣點盡量分布均勻。再則，每點（或每個樣品）的取樣量要足夠，以保證能滿足測定的需要。此外，樣品需要測定的項目，一定不能受采樣和制備過程的影響。
1.1取樣工具
固體化肥樣品的取樣工具主要有取樣探子（取樣針）、雙層鞘取樣器（套筒式雙管探針）。取樣探子由不銹鋼或電鍍銅管制成，總長約65cm，槽長60cm，槽寬1.2cm，內(nèi)徑1.6cm。雙層鞘取樣器有外套和內(nèi)套組成。套管之間無空隙，兩管具有同樣大小的槽口。當內(nèi)管旋轉(zhuǎn)到一定角度后，槽口即閉合。
液體化肥樣品的取樣工具有取樣管和取樣瓶。取樣管用于桶裝液肥的采取，由玻璃或金屬制作。玻璃制作的一般長750mm，上口徑6mm，下口徑3mm。金屬制的采樣管，一般長2500 mm，上口15 mm，下口3mm。
1.2固體化肥樣品的采集和制備
固體化肥樣品的采集須按照一定規(guī)則進行，樣品總重量應在2kg以上。經(jīng)過混勻、四分法，把樣品縮至1kg，再分裝為2個等同的樣品，即檢驗樣和保留樣，裝入容器中，密封，貼上標簽。標簽上應注目明生產(chǎn)廠、產(chǎn)品等級、化肥名稱、生產(chǎn)日期、采樣日期和采樣人姓名等。
1.2.1袋裝化肥的取樣
袋裝化肥可分為大袋包裝化肥和小袋包裝化肥。前者主要施用于土壤，后者主要施用于作物葉面。大袋包裝的規(guī)格有50、40、25、20kg等；小袋包裝規(guī)格有250、200、100g等。
大袋包裝化肥的取樣袋數(shù)按照GB6679《固體化工產(chǎn)品采樣通則》進行。512袋以下按下表進行；大于512袋時，按照公式n =3*N1/3 （四舍五入取整數(shù)）進行。式中，n為該取樣的袋數(shù)，N為每批化肥總袋數(shù)。
固體化肥抽檢表（包裝化肥）
總包裝袋數(shù)/批 | 1-10 | 11-49 | 50-64 | 65-81 | 82-101 | 102-125 | 126-151 | 152-181 |
抽檢袋數(shù) | 全部 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
總包裝袋數(shù)/批 | 182-216 | 217-254 | 255-296 | 297-343 | 344-394 | 395-450 | 451-512 | 512 |
抽檢袋數(shù) | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 3*N1/3 |
然后，依化肥堆放情況，從上、中、下及四方位隨機抽取，逐袋放平并翻轉(zhuǎn)各袋，拍打數(shù)次，使化肥松散，從袋的一角成對角線插入袋的3/4處，將取樣管旋轉(zhuǎn)180o，讓槽口向上，使化肥落人槽內(nèi)，小心把取樣管從袋中抽出，把化肥倒人適當?shù)娜萜髦?，如搪瓷盤或塑料布中，若是易揮發(fā)（如碳酸氫銨）或易吸濕的化肥，必須用塑料袋作容器，且每放一樣就要扎一次袋口，直至全部取完。每袋取樣0.1kg以上。樣品總重量在2kg以上。
小袋包裝化肥一般裝入箱內(nèi)或大化肥包裝袋內(nèi)。因此，先按大袋包裝化肥取樣方法，確定取樣箱數(shù)（或大化肥包裝袋數(shù)），并從中隨機抽取。從取出的每箱（袋）中取出同樣比例的包數(shù)，使總包數(shù)在10包以上且樣品總重量在2kg以上。每小包中取樣應不少于0.1kg。
1.2.2散裝化肥的取樣
1.2.2.1取樣方法
1. 倉庫取樣 一般，小于2.5t的取7點，大于80t的取40點。2.5～80t的，按式n =（20N）1/2，四舍五入，確定取樣點數(shù)（n為取樣點數(shù)；N為每批化肥的噸數(shù)）。取樣點數(shù)確定后，再根據(jù)化肥堆放情況，決定其取樣點的分布。要盡量做到分布均勻，使所取樣品有充分的代表性。取樣點必須離地面15cm以上，距表層10 cm以下，每點取樣0.1kg以上。
2. 運輸過程取樣 將運輸單元，如汽車、火車、輪船同種同級化肥，各作一個取樣總體。其方法同倉庫散裝化肥取樣。
3. 生產(chǎn)過程取樣按生產(chǎn)批號取樣，也可按生產(chǎn)班次取樣。取樣方法是每隔一定時間取一定量（0.1kg以上）化肥，倒人適當容器中?；蛟趥魉蛶Щ虺鰳涌?，使取樣杯頂端的長槽與下落的化肥流垂直截取，使杯子勻速通過整個化肥流截面，每次由杯子收集近乎相等的樣品，至少取10次，且樣品的總重量在2kg以上。
化肥樣品拿到實驗室后，要進行統(tǒng)一編號登記。然后打開其中一瓶（檢驗樣），將樣品充分混勻，一部分進行粉碎作成分分析，另一部分樣品用作物理性能的測定。在此過程中，不應引起養(yǎng)分形態(tài)的改變或損失。特別要注意不要讓樣品吸濕。
由于各種化肥生產(chǎn)工藝不同，使樣品的均勻程度和物理及化學性質(zhì)有很大差異，因此，制備方法也不同。對于均勻程度差，不易吸濕的化肥，過篩要求細些，例如，磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸磷肥均要求全部通過0.5mm孔徑的篩；混合肥料一般也要求全部通過0.5 mm孔徑的篩，較潮濕的可全部通過1mm孔徑的篩；而對于均勻性很好，或易吸濕、易揮發(fā)的樣品，可以不磨，不過篩，充分混勻后即可進行成分分析，例如硫酸銨、尿素、碳酸氫銨等。無論什么方法，均要保證過篩后的樣品是充分混勻的。無論是制備過的樣品，還是備用樣品，都應妥善保存。樣品應保存在陰涼、干燥、**的地方，避免變質(zhì)、吸濕、丟失。
1.3液體化肥樣品的采集
1.3.1 倉庫取樣
（1）桶裝液體化肥 按照袋裝化肥的取樣方法，選取有代表性的取樣單元。取樣前應充分搖動使液體化肥混合均勻（對易揮發(fā)有刺激性的化肥，應戴手套、口罩和眼鏡加以防護），從桶口將采樣管插入桶的中部，用小型抽氣泵或抽氣管抽滿采樣管后迅速放人玻璃瓶中或塑料瓶中。
（2）貯罐、槽車裝液體化肥 由于貯罐、槽車體積大，單元少，一般應全部取樣，取樣方法是先將取樣瓶蓋蓋緊，在不同部位分上、中、下三層或根據(jù)體積大小及深度分多層，把取樣瓶放到所需深度，打開瓶蓋，使肥料進入樣品中，充滿后提出，倒入容器中，對易揮發(fā)有刺激性的化肥要注意防護。液氨等高壓液肥在專設的取樣口，用特制的不銹鋼取樣瓶取樣。
（3）瓶裝液體化肥 同小袋包裝化肥確定采樣瓶數(shù)，將樣品肥料充分搖勻，用量器量取樣品，每個采樣瓶中取樣量不得少于0.1l，取樣總量不少于21。
1.3.2 運輸過程取樣
分桶裝、槽裝、罐裝，根據(jù)運輸單元確定取樣方法，操作同倉庫液體化肥取樣。
1.3.3 生產(chǎn)過程取樣
按生產(chǎn)班次或生產(chǎn)批號作為一個代表樣，一般在生產(chǎn)管道出口放置一容器，每隔一定時間，取一定數(shù)量化肥，每次取完都將瓶口蓋緊。
全部取樣桶取完后，應充分搖動樣品瓶使其混合均勻，縮分至11，再分裝于兩個0.51的磨口瓶中，封口，貼上標簽。
§2 肥料水分測定
肥料中所含的水分包括游離水和吸濕水（不包括某些化肥中的結(jié)晶水、結(jié)合水），簡稱水分。從肥料產(chǎn)品質(zhì)量評價角度衡量，僅需檢查其游離水分部分，其含量與生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制密切相關，因此肥料中水分含量是商品肥料質(zhì)量的重要指標之一，如水分超標，不僅使產(chǎn)品中有效養(yǎng)分含量相對降低，而且嚴重影響肥料的物理性狀；水分含量也是計算養(yǎng)分白分含量的計算基礎，所以肥料中游離水分的測定是質(zhì)量檢查中的重要測定項目之一。
肥料水分含量的測定因化肥的熱穩(wěn)定性而選用不同的方法，一般用烘干法。由于化肥的種類繁多，有的還含有結(jié)晶水，吸濕性又各不相同，有機肥料情況更為復雜，其有機物組成和腐解程度以及揮發(fā)物質(zhì)多少等要求烘干溫度應有所不同，有的肥料還需在低壓、低溫下烘干測定，另一些肥料只能用碳化鈣氣量法和卡爾·費休滴定法。
2.1烘干法
方法原理稱量試樣烘干前后二者質(zhì)量之差即為試樣游離水和吸濕水量，進而計算試樣的含水量。不同肥料應選用的烘干溫度。過磷酸鈣、重過磷酸鈣、沉淀磷酸鈣等用100°C，硫酸按、氯化鉸、結(jié)晶硝酸鉸、硝酸鉀、硝酸鈉、脫氟磷肥、磷礦粉、硫酸鉀、氯化鉀、骨粉、磷酸二氫鉀用105°C，鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥用130°C。
操作步驟
稱取試樣5.xxxxg（mL），放人預先已烘至恒量的稱量瓶（m0）中，輕搖稱量瓶以使樣品平鋪在底部，將瓶蓋側(cè)立瓶口上放入規(guī)定溫度已恒溫的烘箱中，烘干2～3h，取出，放入干燥器中冷卻至室溫，稱量，再烘1 h后稱量，重復烘、稱操作，直至恒量（m2）。
結(jié)果計算
水分含量（H2O%）= （m1- m2）/（m1- m0）*100
取平行測定結(jié)果的算術平均值為測定結(jié)果。平行測定結(jié)果允許**差值不大于0.2％。
2.2真空烘箱法
方法原理稱量試樣在低壓下烘干前后二者質(zhì)量之差，即為試樣游離水和吸濕水量，進而計算試樣的含水量。本方法適用于易吸濕、高溫易分解的肥料，如***、硝酸鈣、***鈣、硝硫酸銨、尿素、磷銨類化肥和不含碳酸氫銨的復混肥料。
操作步驟
稱取.xxxxg（mL），放人預先已烘至恒量的稱量瓶（m0）中，置于溫度為50士2°C，真空度為64～70kPa的真空干燥箱中。干燥2h士10min取出，在干燥器中冷卻至室溫，稱量（m2）。
結(jié)果計算 同烘干法。
水分含量（2％，允許**差值為0.3％；水分含量＞2％，允許**差值為0.4％。
2.3卡爾·費休法
方法原理樣本中的水分與卡爾·費休試劑反應，滴定終點用“永?！彪娏糠ù_定，卡爾·費休試劑預先用準確質(zhì)量的水標定后使用。由滴定樣本消耗的試劑量計算樣本中水分含量。反應如下：
I2 + SO2 + 3C5H5N +H2O → 2C5H5N·HI +C5H5N·SO3
本方法的準確度高，但試劑和儀器費用較昂貴，除用于仲裁檢測外，一般不采用，但含有碳酸氫銨的復混肥必須采用此法。
§3 化學氮肥含氮量的測定
測定化學氮肥的含氮量，按氮的形態(tài)來劃分，主要有總氮、銨態(tài)氮、硝酸態(tài)氮、酰銨態(tài)氮、氰氨態(tài)氮以及縮二脲態(tài)氮等。測定銨態(tài)氮肥氮含量的方法有蒸餾法、甲醛法、中和法等3種。蒸餾法是*常用的方法，準確可靠，應用范圍廣，是測定氮的標準方法，在國家標準中被定為仲裁法，但此法操作較繁，耗時較長。甲醛法操作簡便、快速，但對測試條件控制要求十分嚴格。中和法只限于碳酸氫銨和氨水、液態(tài)氮等肥料中氮含量的測定。甲醛法、中和法也被列為國家標準方法。硝態(tài)氮用還原蒸餾法，縮二脲用銅復鹽分光光度法。因此選用分析方法時，應根據(jù)氮素化肥的性質(zhì)、實驗室條件及分析的項目選擇合適的方法。
3.1尿素總氮含量的測定
蒸餾滴定法
方法原理 在硫酸銅存在下，用濃硫酸和尿素一起加熱，使尿素中酰銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮：
（NH2）2CO +H2SO4 + H2O △→（NH4）2SO4 + CO2↑
氨態(tài)氮加堿蒸餾并吸收在過量的硫酸標準溶液中，在指示劑存在下，用氫氧化鈉標準溶液反滴定，從消耗酸的量，計算試樣中含氮量。本法適用于由氨和二氧化碳合成制得的工、農(nóng)業(yè)用尿素總氮測定。
操作步驟
稱5g試樣（**至0.001 g），移入500 mL錐形瓶中。加入25 mL水、50 mL濃H2SO4（試劑2）和0.5gCuSO4·5H2O（試劑l），插上梨形玻璃漏斗，在通風櫥內(nèi)緩緩加熱，使CO2逸盡，然后逐步提高加熱溫度，直至冒白煙，再繼續(xù)加熱20min，取下，待冷卻后小心加入300mL水，冷卻。把錐形瓶中的溶液，定量地移人500mL。容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。
從容量瓶中移取50.0 mL溶液于蒸餾燒瓶中，加入約300mL水，幾滴混合指示劑（試劑4）和少許防爆沸石或多孔瓷片。用滴定管或移液管，移取H2SO4標準溶液（試劑5）40.0mL于接受器中，加水，使溶液量能淹沒接受器的雙連球瓶頸，加混合指示劑（試劑4）4～5滴，用硅脂涂抹儀器接口，裝好蒸餾儀器，并保證儀器所有連接部分密封。
通過滴液漏斗往蒸溜燒瓶中加入足夠量的NaOH溶液（試劑3），以中和溶液并過量25mL。應當注意，滴液漏斗上至少存留幾毫升溶液。
加熱蒸餾，直至接受器中收集量達到250～300mL時停止加熱，拆下防濺球管，用水洗滌冷凝管，洗滌液收集在接受器中。
滴定：將接受器中的溶液混勻，用NaOH標準滴定溶液（試劑6）反滴定過量的酸，直至指示劑液呈灰綠色，滴定時要仔細攪拌，以保證溶液混勻。
按上述操作步驟進行空白試驗，除了加試樣外，操作手續(xù)和應用的試劑與測定時相同。
結(jié)果計算
N含量（%）=（V1-V2）*C*14*10-3*k/（m*a）*100
式中：V1：測定時，使用NaOH標準滴定溶液的體積，mL； V2：空白試驗時，使用NaOH標準滴定溶液的體積，mL；C：NaOH標準滴定溶液的濃度，molL-1；10-3：將mL換算成L的系數(shù)；k：分取倍數(shù)；m：試樣質(zhì)量，g；14：N的摩爾質(zhì)量，gmo1-1；A：水分系數(shù)。
3.2硫酸銨、氯化銨、碳酸氫銨和***中氮含量的測定
甲醛法
方法原理 試樣直接用水溶解后，調(diào)節(jié)至pH中性，在中性水溶液中，銨與甲醛反應生成六亞甲基四胺和等摩爾的酸：
4NH4+ + 6HCHO →（CH2）6N4 + 4H++6H2O
反應生成的酸，用標準NaOH溶液滴定，間接計算出樣品的總氮（N）含量。由于反應生成的六亞甲基四胺是弱堿，因此，滴定時應選用酚酞指示劑。此外，甲醛中常含有少量因空氣氧化而生成的甲酸，所以，在使用前，必須先以酚酞為指示劑，用NaOH中和。否則，會產(chǎn)生誤差。
操作步驟
稱取試樣1g（**至0.0002 g），放人250 mL錐形瓶中，加水50mL，使樣品完全溶解，后加甲基紅指示劑：1～2滴，如果溶液呈酸性，用氫氧化鈉溶液（NaOH 0.1mol1-1）中和至溶液由紅色剛變?yōu)榻瘘S色（不記錄NaOH用量）；加入甲醛溶液10mL，再加酚酞指示劑3～4滴，搖勻，放置5min，加水稀釋至80～100 mL，用NaOH標準溶液（0.5mol1-1）滴定至橙紅色，經(jīng)3min不完全消失為終點（溶液顏色變化由紅色變?yōu)槌燃t色）。
同時做空白試驗。
結(jié)果計算
同尿素測定。***氮（N）含量％，將計算結(jié)果x2。
兩次平行測定結(jié)果**差≤0.1～0.2％。
