学习情境七 肥料分析技术

1、学习状况七肥料分析技术、目标任务项目工程概要塔斯克1肥料的作用、 分类和主要品质检验项目工程塔斯克2肥料实验室样品制造塔斯克3水分的测定项目工程2化学氮肥中氮含量的测定塔斯克化学氮肥中氮含量的测定塔斯克3磷肥中五氧化二磷含量的测定塔斯克1磷肥中含磷化合物及其萃取塔斯克2磷肥中有效磷含量的测定项目4钾化肥中二氧化钾元素含量的测定对塔斯克钾肥中二氧化钾元素含量的测定项目进行概述，有任务1的肥料作用、分类和主要质检项目肥料都是以提供植物养分为主要效果的材料，以矿物、空气、海水等为原料，采用化学和机械加工方法进行制造，将会提供提高农作物营养和土壤肥力的化学物质。 在农作物的营养元素体中，只有氮、磷、钾

2、元素需要不断补充，因此被称为“肥料三要素”。 其中：氮是植物叶片和茎生长不可缺少的磷在植物发芽、生根、开花、结果，对种子充实起重要作用的钾元素使植物茎秆增强，促进淀粉和糖类的形成，增强对病害的抵抗力。 一、化学肥料分类、营养元素体、氮肥：含磷肥料、磷肥：含磷肥料、钾肥：钾元素肥料、复混肥、微量元素体肥料、肥料根据其来源，有状态、营养元素体的性质等多种分类方法。 例如，来源、自然肥料、化学肥料、化学性质、酸性肥料、中性肥料、碱性肥料、化学肥料的分析项目包括水分含量、有效成分含量和杂质含量等分析。 有效成分的含量、氮肥用氮元素体的质量分数表示。 磷酸肥料用有效的五氧化二磷的质量分数表示。 钾肥用钾

3、元素的质量百分比表示。 微量元素体用其元素体的质量分数表示。 二、化学肥料产品品质检测的主要项目，化学肥料产品品质检测主要有以下几个方面：1.有效成分含量的测定氮、磷、钾元素2 .水分含量的测定3 .杂质含量的测定化学肥料中游离酸含量是产品质量控制的指标之一。 任务2肥料实验室样品的制备，固体肥料可以根据其性质和存在形式，形式分级器分级和四分法分级制备。 复混肥实验室样品的制备以复混肥实验室样品的制备GB/T 8571-2008规定为化学基标准法。 塔斯克3水分的测定、方法一真空电烤箱法复混肥中游离水分含量的测定以真空电烤箱法GB/T 8576-2010为基准法。 方法：卡尔费休法测定复混肥中

4、游离水含量以卡尔费休法GB/T 8576-2010为标准法。 任务4有害杂质的测定，一、游离酸的测定以甲基红为指示剂，用氢氧化钠金属钍标准溶液滴定。 二、尿素中的缩二脲测定在酒石酸钾那金属钍的碱性溶液中，缩二脲和硫酸铜生成紫红色的配合物，在波长500nm处进行测定，可以求出缩二脲的含量。 项目二化学氮肥中氮含量的测定、化学氮肥、铵盐：硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵等、硝酸盐：硝酸盐金属钍、硝酸钙、尿素：有机化学肥料、试剂氨水：硝酸铵钙元素； 硝酸铵、氰基氨基化钙元素(石灰氮)、含氮肥料叫氮肥。自然肥料：人畜尿类、油饼、腐草等一、概要、二、测定方法、氮在化合物中，通常以阿摩尼亚态、硝酸态、有机

5、态三种形式存在，由于三种状态的性质不同，分析方法也不同。阿摩尼亚态氮、强酸的铵盐、甲醛法、强碱分解蒸馏法、试剂氨水、碳酸氢铵：酸标准溶液直接滴定法。 硝态氮，先还原，阿摩尼亚态氮，甲醛法，强碱分解蒸馏法，尿素是中性氮肥。 尿素CO(NH2)2是碳酸的二酰胺。 氮原子以酰胺(-CONH2)的状态存在。 土壤中的微生物加工分解，变成阿摩尼亚状态和硝酸状态后，被吸收成为肥料。 检验指标农用尿素通常要检验水分、缩二脲、氮含量和粒度4个指标。 基本原理酰胺态氮为有机态氮，采用克达尔法。1、首先尿素与H2SO4共热，用蒸馏法或甲醛法测定co (NH2)2h2so4h2o=(NH4)2so4co 2，2，2

6、，然后得到的(NH4)2SO4和剩馀的H2SO4。 蒸馏法：加热蒸馏(NH4)2SO4分解为(NH4)2SO4和H2SO4，脱离NH3:(NH4)2SO4 2NaOH=H2SO4 2NH3 2H2O，用一定量的硫酸标准溶液吸收，用NaOH标准溶液滴定残留酸。 H2SO4 2NH3=2(NH4)2SO4 H2SO4(剩馀)2NaOH=Na2SO4 2H2O，甲醛法：用强碱中和(NH4)2SO4 H2SO4中的H2SO4，再加上甲醛和(NH4)2SO4作用，最后NH4 6HCHO=(CH2)6N4H 3H 6H2O、(CH2)6N4H -六次甲基四胺盐(Ka=7.110-6 )可进行强碱滴定。 试

7、着回想一下化学的内容吧这是什么手段，其原理可以用下图表示：蒸馏法、强碱、中和H2SO4，还有过量、NH3、H2SO4参比溶液(过量)、吸收、(NH4)2SO4 H2SO4(标准过量)、NaOH定量混合物中H2SO4、(NH4)2SO4、HCHO强化、3H (CH2)6N4H、NaOH参比溶液定量、条件、1、消化反应的催化剂及加热温度是，为了完全且迅速地完成消化反应，防止消化过程中的n的损失，最重要的条件是选择适当的催化剂和留心加热温度(1)催化剂，常用的催化剂有Se、HgO、CuSO4和H2O2等。 其中Se效果最好，HgO次之，但两者均高于CuSO4，易中毒。 现在最好的CuSO4。 CuS

8、O4的催化作用如下：2CuSO4=CuSO4 SO2 2(O )、CuSO4 2H2SO4=CuSO4 2H2O SO2，该作用周期性地反复循环，过程中析出的新生态的氧将有机物迅速分解。 (使用CuSO4的优点除了具有催化作用外，还可以完成消化，使溶液具有清澈的青绿(CuSO45H2O )，指向终点。 (b) H2O2为氟化剂，如果添加，消化时间会大幅缩短，但价格昂贵，仅在CuSO4对测定有障碍时使用。 加入(Na2SO4或K2SO4，可以提高H2SO4的bp (boiling-point )加速反应，添加的量和相对于H2SO4的比例遵循规定。 添加量过多的话，H2SO4变成KHSO4的话，会

9、影响作用的效率。 (2)加热温度，最初：低温，激烈回避碳化物反应； 以后：慢慢升高温度，保持微沸直到消化结束。 2、由于蒸馏设备不会漏瓦斯气体，蒸馏过程中NH3损失在加入碱后，浅蓝色的氢氧化铜沉淀(加热后变成黑色CuO )，或氢氧化铜溶解在过于浓的碱液中，需要判断深蓝色。 (3)吸收必须完全保证，(4)防止操作中反吸的方法适用于消化后n为阿摩尼亚的有机化合物。 有机化合物中，其n原子与其他n原子或o原子结合的化合物(例如偶氮化物、水合肼、硝基化合物、亚硝基化合物等)在消化时无法将其中的n转换为NH3，而成为游离氮或氮的氧化物逃逸，因此也有无法应用的化合物。 3、方法的适用范围：有机肥中含有阿摩

10、尼亚态氮，如果有硝态氮，消化时变成硝酸挥发而不能测定。 求出三态氮的和的话，将硝态氮固定在硝基物上，用还原剂还原成氨基物消化。 通常用水杨酸类固定，Na2S2O3被还原。4、常用于食品中蛋白质测定的凯德尔法(凯德尔法)得到了N%乘以6.25的蛋白质百分比(因为蛋白质中含有平均16%的氮)。 项目三磷肥中五氧化二磷含量的测定，一、含磷肥料简介为磷肥。 分类、自然磷肥：磷矿石、骨粉、骨灰等。 化学磷肥：以自然矿石为原料，经化工处理的含磷肥料。 化学磷肥根据加工方法的不同，有时称为酸性磷肥(速效磷肥): 由无机酸对磷矿石进行加工处理而制得的磷酸钙元素、磷酸钙元素，其中含有容易溶解于水的磷氧化物，植物

11、容易吸收，因此也被称为“速效磷肥”。 热性磷肥(迟效磷肥): 不添加磷矿石和其他原料(德氏吉卜赛人、滑石等)或原料，高温烧制分解制造的磷肥。 如钙元素镁磷肥、矿渣磷肥等。其中含有的磷酸盐难溶于水，施用后经过长时间，逐渐溶解于土壤中的有机弱酸，被植物吸收，因此也被称为“迟效磷酸盐肥料”。塔斯克1磷肥中含磷化合物及其萃取，在分析检测中，根据对象和目的，测定常有效的磷和总磷含量，结果以P2O5表示。 有效磷：水溶性磷化物柠檬酸可溶性磷化合物中的磷。 全磷：磷肥中所有含磷化合物中磷含量的总和。 另一方面，磷肥的组成磷肥的组成复杂，往往磷肥含有一些性质不同的含磷化合物。 磷肥的主要成分是磷酸的钙元素盐，

12、也有游离磷酸。 磷酸肥料的钙元素盐的溶解性如何，1、水溶性的磷氧化物及其萃取磷酸、磷酸二氢钙(也称为磷酸钙元素) Ca(H2PO4)2(为什么这么称呼？ 过磷酸钙元素、重过磷酸钙元素主要含有水溶性磷化合物，故也被称为水溶性磷肥。 2、柠檬酸可溶性磷化合物和植物根部分泌细胞的酸性物质溶解后吸收利用的磷化合物称为柠檬酸酸性磷化合物。 在检查中是指溶解于柠檬酸铵溶液或2%柠檬酸溶液中的含磷化合物。 例如，结晶磷酸氢钙元素也称为磷酸二钙元素(CaHPO4 2H2O )、磷酸四钙元素(Ca4P2O9或4CaOP2O5)。 钙元素镁磷肥、矿渣磷肥主要含有这类化合物，故称为柠檬酸可溶性磷肥。 过磷酸钙元素、

13、重过磷酸钙元素中含有少量的结晶磷酸二钙元素。 3、难溶性磷化合物和难溶性有机弱酸的磷化合物，例如磷酸三钙Ca3(PO4)2、磷酸铁元素、磷酸铝等称为难溶性磷化合物。 无论是全磷还是有效磷，只是试样液的制备方法不同，其测定方法相同。 磷肥中磷的测定方法一般采用磷钼酸铵容量法、重量法、磷钼酸喹啉容量法、重量法和钒钼酸铵分光光度法。 其中磷钼酸喹啉重量法是国家规定的标准仲裁方法。 塔斯克2磷肥中有效磷含量的测定、磷的原理、磷肥(磷化物)、酸、H3PO4、MoO42-、h、H3(PO4.12MoO3).H2O磷钼杂多金属氧酸盐、C9H7N、(C9H7N)3H3(PO4.12MoO3).H2O、水洗、水

14、洗恒重，(重量法)， 定量过剩，NaOH，溶解残留NaOH，(容量法)，HCl参比溶液滴定，v，磷钼酸喹啉，黄色，具体的反应：h3po 412 moo 4.2-24 h=h3(po4. 12 moo3).h2o 1.1 h2oh3(po4. 12 moo3).h2o3c9h7n=(c9h7n ) 3h3(po4.12moo3).h2o，容量法：(c9h7n )3h3(po4. 12 moo3).h2o 2.6 oh-=hpo 4.2-3 c9h7n 1.5 h2op2o 5.2 h3po (c9h7n )3h3(po4. 12 moo3).h2o 226 oh -。 容量法和重量法的计算公式分

15、别为：容量法：重量法：(3)测定条件，1，(稳定性)磷钼杂多金属氧酸盐只有在酸性环境下才能在碱溶液中稳定分解为原来的简单酸络离子。 酸度、温度、配位酸无水物的浓度不同，对杂多金属氧酸盐组成有很大影响，沉淀条件必须严格控制。 2、NH4干扰NH4的存在，可生成与磷钼酸喹啉相近性质的磷钼酸铵沉淀。 由于磷钼酸铵的摩尔质量小，与碱反应时所需的碱量少，与重量法容量法无关，都很低。 什么影响？ 加入丙酮、丙酮和NH4可以消除其干扰作用，使得云同步在沉淀时存在丙酮，改善了沉淀的物理性能，生成的沉淀颗粒粗大松散，容易过滤沉淀。 可以采取什么样的措施？ (主要)排除Si，(对云同步)进一步排除NH4干扰，阻止

16、钼酸盐水分解。 由于柠檬酸和钼酸生成解离度小的络合物，解离的钼酸根仅满足磷钼酸喹啉的沉淀条件，无法达到硅钼酸喹啉的Ksp，Si的排除妨碍。 另外，在柠檬酸溶液中，由于磷钼酸铵的溶解度大于磷钼酸喹啉，柠檬酸可以进一步排除NH4，另外，还可以阻止钼酸盐水解析MoO3后结果升高。 3、柠檬酸作用、磷钼酸喹啉沉淀最佳条件：HNO3酸度0.6molL-1； 丙酮10%； 2%的柠檬酸； 钼酸纳金属钍2.3%； 喹啉为0.17%。 正常沉淀剂溶液为喹钼柠康试剂，不含NH4，不使用丙酮喹啉而增加到8.5mL称为“高喹啉试剂”。磷肥中总磷的测定步骤：1.溶样(酸溶法)称量1g试样，在250mL烧杯中用少量水浸

17、湿后，加入2025mL盐酸和79mL硝酸，盖上表面盘，混合。 用电炉慢慢加热，30min煮沸(加热中补充少许水，防止煮干)。 取下烧杯，蒸发制冷至室温后，加入10mL盐酸(1)，在电炉中加热后，用快速滤纸过滤成250mL容量瓶，用水洗烧杯和滤纸各蒸发制冷8次，约各ml，稀释至刻度。 2 .沉淀的形成将移送25mL的试验液放入300mL烧杯中，加入10mL硝酸(1)溶液。 用水稀释至100mL，盖上表面皿，预热近沸，向量筒中加入高喹啉剂50mL，微沸搅拌1min，蒸发制冷至室温，在蒸发制冷中3.4烧杯。 (此时产生磷钼酸喹啉沉淀)。 3 .沉淀的过滤和滴加，将上述得到的混合物用快速滤纸过滤，过滤上层清扫液后，用沉降法3.4洗涤沉淀，每次以约水25mL将沉淀转移到过滤烟嘴，用水洗涤沉淀，直至取出约滤液20mL，加入混合指示剂溶液1滴和氢氧化钠金属钍溶液2.3滴(4g/L )，沉淀直至溶液变成紫色4 .将溶解沉淀和滴定沉淀与滤纸一起转移到原烧杯中，加入氢氧化钠金属钍标准滴定溶液，搅拌到一盏茶使其溶解沉淀，再加入810mL (合计30.00mL )，加入煮沸的无二氧化碳的水100mL，搅拌溶液。 加入百里香酚蓝酚酞混合指示剂溶液1mL，用盐酸标准滴定溶液滴定，直到由紫色变为灰色由蓝变为黄色。 5、结果计算：化学钾肥： KCl； K2SO4等项目四钾元素肥料中钾元