《第七章-肥料分析课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七章-肥料分析课件.ppt（83页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第七七章章肥肥料料分分析析Y2/17/20231 植物生长，几乎需要所有的化学元素，但最主植物生长，几乎需要所有的化学元素，但最主要的是要的是N、P、K三要素。三要素。肥料的作用？肥料的作用？肥料是促进植物生长，提高农作物产量的重要肥料是促进植物生长，提高农作物产量的重要物质之一。物质之一。N、P、K由何而来呢？由何而来呢？植物生长的三要素？植物生长的三要素？肥料肥料7.1 概述概述2/17/202322/17/202332/17/20234 肥料包括肥料包括自然肥料自然肥料和和化学肥料化学肥料。以矿物、空气、海水及化工原料等为原料，以矿物、空气、海水及化工原料等为原料，经化学和机械加工方法
2、制造，能供给农作物营经化学和机械加工方法制造，能供给农作物营养及提高土壤肥力的化学物质。养及提高土壤肥力的化学物质。引入主要内容引入主要内容 化学肥料的分类化学肥料的分类营养元素营养元素氮肥氮肥磷肥磷肥钾肥钾肥复合肥料复合肥料微量元素肥料微量元素肥料含氮的肥料含氮的肥料 含磷的肥料含磷的肥料含钾的肥料含钾的肥料2/17/20235化学性质化学性质酸性肥料酸性肥料中性肥料中性肥料碱性肥料碱性肥料2/17/20236分析的意义分析的意义1.1.运输和贮存时可能因标签失落或混淆；运输和贮存时可能因标签失落或混淆；2.2.化肥在贮存中可能变质；化肥在贮存中可能变质；3.3.小厂生产肥料，特别是复混肥料
3、的成分和小厂生产肥料，特别是复混肥料的成分和含量亦可能变动较大。含量亦可能变动较大。4.4.有时磷矿粉作肥料直接施用，而其全磷及有时磷矿粉作肥料直接施用，而其全磷及有效成分则因产地变化不一。有效成分则因产地变化不一。2/17/20237分析方法选择的原则分析方法选择的原则1.1.首选国家标准首选国家标准(或国际标准或国际标准)或行业标准方法。或行业标准方法。2.2.其次选其所执行的地方标准和企业标准进行其次选其所执行的地方标准和企业标准进行。3.3.简易、快速分析方法，不能作为鉴定化肥质量简易、快速分析方法，不能作为鉴定化肥质量的仲裁方法，其测定结果不能作为化肥质量评的仲裁方法，其测定结果不能
4、作为化肥质量评定的依据。定的依据。4.4.分析方法不宜太灵敏，以免稀释误差太大。分析方法不宜太灵敏，以免稀释误差太大。2/17/20238化学肥料的测定项目：化学肥料的测定项目：化学肥料的分析项目包括化学肥料的分析项目包括水分水分含量，含量，有效成分有效成分含量和含量和杂质杂质含量等分析。含量等分析。有效成分含量，氮肥以有效成分含量，氮肥以氮元素氮元素的质量分数表的质量分数表示。磷肥以有效示。磷肥以有效五氧化二磷五氧化二磷的质量分数表示。钾的质量分数表示。钾肥以肥以氧化钾氧化钾的质量分数表示。微量元素以的质量分数表示。微量元素以该元素该元素的质量分数表示。的质量分数表示。2/17/202397
5、.2 肥料的采集和制备肥料的采集和制备o一、样品的采集一、样品的采集o1.包装化学肥料 o2.散装化学肥料 o3.液体肥料2/17/202310表表7.1 袋装化肥取样袋数袋装化肥取样袋数*每批袋数每批袋数(n)取样袋数取样袋数每批袋数每批袋数(n)取样袋数取样袋数11011495064658182101102125126151152181全部袋数全部袋数11121314151617182216217254255296297343344394395450451512512181920212223243n-3*见GB15063-01，HG2095-01，GB2945-01等2/17/202311
6、o二、样品的制备二、样品的制备o1、小粒状(或粉状)均匀性较好的化肥 o2、块状肥料 o3、以矿石形态存在的磷矿石、钾长石2/17/2023127.3水分的测定水分的测定一、烘干法一、烘干法二、碳化钙法二、碳化钙法三、卡尔三、卡尔.费休法费休法2/17/2023137.4 氮肥分析氮肥分析化学氮肥化学氮肥铵盐：硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵等铵盐：硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵等硝酸盐：硝酸钠、硝酸钙硝酸盐：硝酸钠、硝酸钙尿素：有机化学肥料尿素：有机化学肥料氨水；氨水；硝酸铵钙；硝硫酸铵硝酸铵钙；硝硫酸铵氰氨基化钙氰氨基化钙(石灰氮石灰氮)含氮的肥料称为氮肥。含氮的肥料称为氮肥。自然肥料自
7、然肥料人畜尿类、油饼、腐草等人畜尿类、油饼、腐草等 一、概述一、概述2/17/202314二、测定方法二、测定方法 氮在化合物中，通常以氨态，硝酸态，有机氮在化合物中，通常以氨态，硝酸态，有机态三种形式存在，由于三种状态的性质不同，因态三种形式存在，由于三种状态的性质不同，因而分析方法也不同。而分析方法也不同。氨态氮氨态氮强酸的铵盐强酸的铵盐甲醛法甲醛法强碱分解强碱分解-蒸馏法蒸馏法氨水、碳酸氢铵氨水、碳酸氢铵：硝酸态氮硝酸态氮先还原成先还原成氨态氮氨态氮甲醛法甲醛法强碱分解强碱分解-蒸馏法蒸馏法酸标准溶液直接滴定法酸标准溶液直接滴定法2/17/202315有机态氮有机态氮浓硫酸消化浓硫酸消化
8、氨态氮氨态氮甲醛法甲醛法强碱分解强碱分解-蒸馏法蒸馏法2/17/202316氮肥的测定方法简介铵态氮、尿素1.蒸馏法2.甲醛法3.酸量法硝态氮1.锌粉-硫酸亚铁还原蒸馏法2.铁粉还原法3.铬粉-盐酸还原蒸馏法4.定氮合金法5.氮试剂质量法氰胺氮1.蒸馏法2.硝酸银质量法2/17/202317三、氨（铵）态氮的测定三、氨（铵）态氮的测定n1、甲醛法、甲醛法（铵态氮）：（铵态氮）：硫酸铵、氯化铵、硝酸铵等强酸弱碱盐，酸性太弱，硫酸铵、氯化铵、硝酸铵等强酸弱碱盐，酸性太弱，不能直接用碱滴定，利用甲醛反应后，置换出等量不能直接用碱滴定，利用甲醛反应后，置换出等量较强的酸，用氢氧化钠标准液滴定：较强的酸
9、，用氢氧化钠标准液滴定：4NH4+6HCHO=4H+(CH2)6N4+6H2O 指示剂指示剂：酚酞：酚酞 特点特点：操作简单方便，但准确度不够高（试样中游：操作简单方便，但准确度不够高（试样中游离酸影响准确度）。离酸影响准确度）。2/17/202318具体标准：铵态氮肥总氮含量的测定具体标准：铵态氮肥总氮含量的测定(甲醛法甲醛法见见GB4097.2-01)GB4097.2-01)o方法原理方法原理o硫酸铵硫酸铵(氯化铵、硝酸铵氯化铵、硝酸铵)这些强酸性铵盐溶解于水溶这些强酸性铵盐溶解于水溶液中，在中性的水溶液中，液中，在中性的水溶液中，NH4NH4+与甲醛反应生成六亚与甲醛反应生成六亚基四胺和
10、等摩尔的酸，反应式如下：基四胺和等摩尔的酸，反应式如下：o4NH4+6HCHO=(CH2)6N4H+3H+6H2O2/17/202319o操作步骤操作步骤o待测液制备：待测液制备：称取称取1g1g试样，称准至试样，称准至0.0002g0.0002g，置于，置于250mL 250mL 锥形锥形瓶中，用水瓶中，用水100120mL100120mL溶解，加入甲基红指示剂溶解，加入甲基红指示剂1 1滴，滴，用用0.1 mol/L NaOH0.1 mol/L NaOH标准溶液调节至溶液为橙色标准溶液调节至溶液为橙色(不记不记录读数录读数)。o滴定：滴定：上述溶液加入上述溶液加入250g/L 250g/L
11、 甲醛溶液甲醛溶液15mL15mL，再加入，再加入酚酞指示剂酚酞指示剂3434滴，摇匀，静置滴，摇匀，静置5min5min，在不低于，在不低于2020条件下，用条件下，用 0.5mol/L NaOH 0.5mol/L NaOH标准溶液滴定至浅红色标准溶液滴定至浅红色(或滴定至或滴定至pH=8.5)pH=8.5)，经，经1min1min不褪色为终点。不褪色为终点。o按上述手续进行空白试验，除不加试样外操作手续按上述手续进行空白试验，除不加试样外操作手续和应用的试剂均与试样测定时相同。和应用的试剂均与试样测定时相同。2/17/202320o结果计算结果计算o总N%=c(V1-V2)14.0110-
12、3100/mo=c(V1-V2)140.1/mo c NaOH c NaOH标准溶液的浓度标准溶液的浓度(mol/L)(mol/L)；oV1V1滴定试样耗用滴定试样耗用 NaOH NaOH标准溶液体积标准溶液体积(mL)(mL)；oV2V2空白试验耗用空白试验耗用NaOHNaOH标准溶液体积标准溶液体积(mL)(mL)；o14.0114.01氮原子的摩尔质量氮原子的摩尔质量(g/mol)(g/mol)；o10-3 10-3 将将mLmL换算为换算为L L；omm称样的质量称样的质量(g)(g)；原标准按干基进行计算；原标准按干基进行计算；2/17/202321氨（铵）态氮的测定氨（铵）态氮的测
13、定 2、蒸馏法、蒸馏法（铵态氮）：（铵态氮）：从碱性溶液中蒸馏出的氨用过量的硫酸标液吸收，选从碱性溶液中蒸馏出的氨用过量的硫酸标液吸收，选择甲基红择甲基红-次甲基兰为指示剂，用氢氧化钠标液滴定过次甲基兰为指示剂，用氢氧化钠标液滴定过量的硫酸量的硫酸。NH4+OH-=NH3+H2O2NH3+H2SO4=（NH4)2SO4H2SO4+NaOH=Na2SO4+2H2O 也可用硼酸吸收氨，用硫酸或盐酸标液滴定。准确度也可用硼酸吸收氨，用硫酸或盐酸标液滴定。准确度高，费时，用于仲裁分析。高，费时，用于仲裁分析。此法适用于受热稳定的肥料，不适合尿素等受热分解的氮肥。此法适用于受热稳定的肥料，不适合尿素等受
14、热分解的氮肥。2/17/202322氨（铵）态氮的测定氨（铵）态氮的测定3、酸量法、酸量法（滴定法）滴定法）如氨水，如氨水，碳酸氢铵碳酸氢铵等可以用强酸标准液等可以用强酸标准液直接滴定直接滴定。2NH4HCO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2CO2+2H2O指示剂：甲基橙指示剂：甲基橙返滴定法：加过量硫酸，再以甲基红返滴定法：加过量硫酸，再以甲基红-次甲基兰为指示剂，次甲基兰为指示剂，用氢氧化钠标准液返滴定过量的酸。用氢氧化钠标准液返滴定过量的酸。2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O2/17/202323o方法提要方法提要：碳酸氢铵与过量硫酸溶液作用，在指示：碳酸氢铵与过量硫酸溶
15、液作用，在指示液存在下，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定剩余硫酸液存在下，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定剩余硫酸o分析步骤：分析步骤：在已知质量的一干燥的带盖称量瓶中，在已知质量的一干燥的带盖称量瓶中，迅速称取约迅速称取约2g试样试样(精确至精确至0.001g)，然后立即，然后立即用水将试料洗入已盛有用水将试料洗入已盛有40.0 m l或或50.0 m l硫酸硫酸溶液的溶液的250m l锥形瓶中，摇动瓶中溶液使试料完锥形瓶中，摇动瓶中溶液使试料完全溶解，加热煮沸全溶解，加热煮沸3-5 min,冷却后，加冷却后，加2-3滴混滴混合指示液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴至溶液呈现合指示液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴
16、至溶液呈现灰绿色即为终点灰绿色即为终点o空白试验农业用碳酸氢铵农业用碳酸氢铵(GB3559-2001)氮含量的测定氮含量的测定:酸量法酸量法o本标准适用于由氨水吸收二氧化碳所制得的碳酸氢铵本标准适用于由氨水吸收二氧化碳所制得的碳酸氢铵2/17/202324 四、尿素中氮的测定四、尿素中氮的测定 尿素是中性氮肥。尿素尿素是中性氮肥。尿素CO(NH2)2是碳酸的酰二是碳酸的酰二胺。氮原子以酰胺胺。氮原子以酰胺(-CONH2)状态存在。只有经过状态存在。只有经过土壤中微生物加工分解，转化为氨态或硝态后，才土壤中微生物加工分解，转化为氨态或硝态后，才被吸收产生肥效。被吸收产生肥效。性质性质2/17/2
17、02325尿素中总氮含量的测定尿素中总氮含量的测定-蒸馏后滴定法蒸馏后滴定法(见见GB/T 2441-2010)GB/T 2441-2010)o 方法原理方法原理o在硫酸铜存在下，在浓硫酸中加热使试样中酰胺态氮转在硫酸铜存在下，在浓硫酸中加热使试样中酰胺态氮转化氨态氮，加入过量碱液蒸馏出氨，并吸收在过量的硫化氨态氮，加入过量碱液蒸馏出氨，并吸收在过量的硫酸标准溶液中，在指示剂存在下，用氢氧化钠标准溶液酸标准溶液中，在指示剂存在下，用氢氧化钠标准溶液返滴定返滴定 2（NH2CO）2NH+3H2SO4+4H2O=3Na2SO4+4CO22NH3.H2O+H2SO4=Na2SO4+H2O2/17/2
18、02326NH4+OH-=NH3+H2ONH3+H2SO4=（NH4)2SO4H2SO4（剩余）+NaOH=Na2SO4+2H2O2/17/202327仪器设备仪器设备（1 1）.蒸馏仪器：蒸馏仪器：最好带标准磨口的成套仪器或能保证定最好带标准磨口的成套仪器或能保证定量蒸馏和吸收的任何仪器；蒸馏仪器的各量蒸馏和吸收的任何仪器；蒸馏仪器的各部件用橡皮塞或橡皮管连接，或是采用球部件用橡皮塞或橡皮管连接，或是采用球型磨砂玻璃接头，为保证系统密封，球形型磨砂玻璃接头，为保证系统密封，球形玻璃接头应用弹簧夹子夹紧玻璃接头应用弹簧夹子夹紧。2/17/202328国标定氮仪蒸馏瓶防溅球冷凝管承接瓶滴液漏斗2
19、/17/202329A.圆底烧瓶，容积为1L；B.单球防溅球管C.顶端开口、容积约50mL与防溅球进出口平行的圆筒形滴液漏斗；D.直形冷凝管，有效长度约400mm；E.接受器，容积500mL的锥形瓶，瓶侧连接双连球；F.梨形玻璃漏斗。G.防溅棒，长100mm，直径5mm，一端套长25mm聚乙烯管2/17/202330操作步骤操作步骤A.A.待测液制备待测液制备：称：称5.g5.g尿素样品，尿素样品，移入移入500mL500mL锥形瓶中，加水锥形瓶中，加水25mL25mL，浓硫，浓硫酸酸50mL50mL和硫酸铜和硫酸铜0.5g0.5g，插上梨形玻璃漏，插上梨形玻璃漏斗，在通风橱中缓缓加热，使斗，
20、在通风橱中缓缓加热，使COCO2 2逸尽，逸尽，然后逐步提高加热温度，直至冒白烟，然后逐步提高加热温度，直至冒白烟，再继续加热再继续加热20min20min，取下冷却后，小心，取下冷却后，小心加入水加入水300mL300mL，冷却。把锥形瓶中的溶，冷却。把锥形瓶中的溶液，无损地移入液，无损地移入500mL500mL容量瓶中，稀释容量瓶中，稀释至刻度，摇匀备用。至刻度，摇匀备用。2/17/202331B.B.蒸馏定氮蒸馏定氮：从上述容量瓶中移取从上述容量瓶中移取50mL50mL溶液于蒸馏瓶中，溶液于蒸馏瓶中，加入水约加入水约300mL300mL，混合指示剂，混合指示剂4-54-5滴，加入滴，加入
21、防溅棒防溅棒，聚乙烯管朝下，聚乙烯管朝下。用滴定管或移液管移取。用滴定管或移液管移取H H2 2SOSO4 4标准溶液标准溶液40.00mL40.00mL于接收瓶中，于接收瓶中，加水使溶液量能淹没接收瓶的双连球加水使溶液量能淹没接收瓶的双连球瓶颈，加混合指示剂瓶颈，加混合指示剂4545滴。用硅脂涂滴。用硅脂涂抹仪器接口，按图装好蒸馏仪器，并抹仪器接口，按图装好蒸馏仪器，并保证仪器所有连接部分密封保证仪器所有连接部分密封。2/17/202332通过滴液漏斗往蒸馏瓶中加入足够量通过滴液漏斗往蒸馏瓶中加入足够量的的450g 450g/L NaOHL NaOH溶液，以中和溶液，以中和H H2 2SOS
22、O4 4溶液并过量溶液并过量25mL25mL。应当注意，滴液漏。应当注意，滴液漏斗中至少保持几毫升溶液斗中至少保持几毫升溶液(以利密封以利密封)。加热蒸馏，直至接受器中收集液量达加热蒸馏，直至接受器中收集液量达到到250300mL250300mL为止，停止加热，拆下防为止，停止加热，拆下防溅球管，用水洗涤冷凝管，洗涤液收溅球管，用水洗涤冷凝管，洗涤液收集在接受器中。集在接受器中。2/17/202333C C、滴定：、滴定：将接受器中的溶液混匀，用将接受器中的溶液混匀，用NaOHNaOH标准溶液返滴定过量的酸，直至标准溶液返滴定过量的酸，直至指示剂呈灰绿色，滴定时要仔细搅拌，指示剂呈灰绿色，滴定
23、时要仔细搅拌，以保证溶液混匀。以保证溶液混匀。按上述操作步骤进行空白试验，除不加按上述操作步骤进行空白试验，除不加样品外，操作手续和使用试剂与试样测样品外，操作手续和使用试剂与试样测定时相同。定时相同。2/17/202334D D 结果计算结果计算总氮总氮(质量质量)%)%=c(V2-V1)14.0110-3100(500/50)/m=c(V2-V1)1401/mV1V1测定时耗去测定时耗去NaOHNaOH标准溶液的体积标准溶液的体积(mL)(mL)；V2V2空白试验时耗去空白试验时耗去NaOHNaOH标准溶液的体积标准溶液的体积(mL)(mL)；c c 使用使用NaOHNaOH标准滴定溶液的
24、浓度标准滴定溶液的浓度(mol/L)(mol/L)；m m试样的质量试样的质量(g)(g)；14.0114.01氮原子的摩尔质量氮原子的摩尔质量(gmol-1)(gmol-1)；1010-3-3将将mLmL换算为换算为L L；2/17/202335GB/T2441.2-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第2部部分：缩二脲含量分光光度法分：缩二脲含量分光光度法GB/T2441.3-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第3部部分：水分卡尔分：水分卡尔费休法费休法GB/T2441.4-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第4部部分：铁含量邻菲啰啉分光光度法分：铁含量邻菲啰啉分光光度法GB/T
25、2441.5-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第5部部分：碱度容量法分：碱度容量法2/17/202336GB/T2441.6-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第6部分：水不溶物含量重量法部分：水不溶物含量重量法GB/T2441.7-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第7部分：粒度筛分法部分：粒度筛分法GB/T2441.8-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第8部分：硫酸盐含量目视比浊法部分：硫酸盐含量目视比浊法GB/T2441.9-2010尿素的测定方法第尿素的测定方法第9部分：亚甲基二脲含量分光光度法部分：亚甲基二脲含量分光光度法2/17/202337五、硝态氮的测定五、
26、硝态氮的测定1.1.氮试剂质量法氮试剂质量法（见（见GB3597-2002GB3597-2002）方法原理方法原理在酸性溶液中，硝酸根离子与氮试剂作用，生在酸性溶液中，硝酸根离子与氮试剂作用，生成复合物而沉淀，将沉淀过滤、干燥和称重成复合物而沉淀，将沉淀过滤、干燥和称重C2HN4(C6H5)3(氮试剂)+HNO3C2HN4(C6H5)3HNO32/17/202338结果计算结果计算硝态氮硝态氮(NO3-N)%=m1(500/V)(14.01/375.3)100/m0=1866m1/(m0V)m1m1沉淀的质量沉淀的质量(g)(g)；m0m0试样的质量试样的质量(g)(g)；V V测定时吸取待测
27、液的体积测定时吸取待测液的体积(mL)(mL)；14.0114.01氮原子的摩尔质量氮原子的摩尔质量(g/mol)(g/mol)；375.3 375.3 氮试剂硝酸盐氮试剂硝酸盐CC2 2HNHN4 4(C(C6 6H H5 5)3 3HNOHNO3 3 复合物的摩复合物的摩尔质量尔质量(g/mol)(g/mol)。2/17/2023392.2.硝态氮的测定硝态氮的测定-铁粉还原法铁粉还原法在酸性溶液中铁粉置换出的新生态氢使硝态氮还在酸性溶液中铁粉置换出的新生态氢使硝态氮还原成氨态氮，然后加入适量的水和过量的氢氧化原成氨态氮，然后加入适量的水和过量的氢氧化钠，用蒸馏法测定。同时对试剂铁粉做空白
28、实验钠，用蒸馏法测定。同时对试剂铁粉做空白实验。Fe+H2SO4=FeSO4+HNO3-+8H+2H+=NH4+3H2O2/17/2023403.3.硝态氮的测定硝态氮的测定-德瓦达合金还原法德瓦达合金还原法在碱性溶液中，德瓦达合金（在碱性溶液中，德瓦达合金（50%铜铜45%铝铝5%锌）锌）释放出新生态氢使硝态氮还原成氨态氮，然后用蒸馏释放出新生态氢使硝态氮还原成氨态氮，然后用蒸馏法测定。试样中有氨态氮、亚硝态氮时需要扣除它们法测定。试样中有氨态氮、亚硝态氮时需要扣除它们的含量。的含量。Cu+2NaOH+2H2O=Na2Cu(OH)4+2HAl+NaOH+3H2O=NaAl(OH)4+3HZn
29、+2NaOH+2H2O=Na2Zn(OH)4+2HNO3-+8H=NH3+OH-+2H2ONO2-+6H=NH3+OH-+H2O2/17/202341五、尿素中缩二脲的测定五、尿素中缩二脲的测定 缩二脲是尿素受热至缩二脲是尿素受热至150时分解的产物，反应如时分解的产物，反应如下：下：由于缩二脲会抑制幼小作物的正常生长，特别是对由于缩二脲会抑制幼小作物的正常生长，特别是对柑桔的生长不利，因此，缩二脲是尿素化肥中的有害柑桔的生长不利，因此，缩二脲是尿素化肥中的有害物质。物质。缩二脲的测定采用分光光度法。在酒石酸钾钠存缩二脲的测定采用分光光度法。在酒石酸钾钠存在的碱性溶液中，缩二脲与硫酸铜作用生成
30、紫红色的在的碱性溶液中，缩二脲与硫酸铜作用生成紫红色的配合物，反应如下：配合物，反应如下：2/17/202342 在在550nm处测得配合物的吸光度，吸光度的值与缩处测得配合物的吸光度，吸光度的值与缩二脲的浓度成正比。二脲的浓度成正比。注：注：酒石酸钾钠酒石酸钾钠的作用是与过量的铜离子以及试样的作用是与过量的铜离子以及试样中的铁离子生成配合物，防止它们水解生成沉淀。中的铁离子生成配合物，防止它们水解生成沉淀。2/17/2023437.5 磷肥分析磷肥分析一、概述一、概述 含磷的肥料称为磷肥含磷的肥料称为磷肥 1、磷肥的分类、磷肥的分类 自然磷肥：磷矿石、骨粉及骨灰等自然磷肥：磷矿石、骨粉及骨灰
31、等 化学磷肥：以自然矿石为原料，经化学磷肥：以自然矿石为原料，经化学加工处理的含磷的肥料化学加工处理的含磷的肥料 2/17/202344根据化学磷肥根据加工方法不同分为以下两类：根据化学磷肥根据加工方法不同分为以下两类：酸性磷肥酸性磷肥(速效磷肥速效磷肥)：用无机酸加工处理磷矿石：用无机酸加工处理磷矿石所制造的，如所制造的，如过磷酸钙，重过磷酸钙过磷酸钙，重过磷酸钙，因其中含有易，因其中含有易溶于水的磷化物，植物易吸收，故又称为溶于水的磷化物，植物易吸收，故又称为“速效磷肥速效磷肥”。热性磷肥热性磷肥(迟效磷肥迟效磷肥)：磷矿石和其他配料：磷矿石和其他配料(如白云如白云石、滑石等石、滑石等)或
32、不加配料，经高温煅烧分解所制造的磷或不加配料，经高温煅烧分解所制造的磷肥。如肥。如钙镁磷肥、钢渣磷肥钙镁磷肥、钢渣磷肥等。因其所含磷化物难溶于等。因其所含磷化物难溶于水，施用后经长时间后可被土壤中有机弱酸缓慢溶解而水，施用后经长时间后可被土壤中有机弱酸缓慢溶解而被植物吸收，故又称为被植物吸收，故又称为“迟效磷肥迟效磷肥”。2/17/202345过磷酸钙过磷酸钙是由是由硫酸硫酸分解磷矿石而得分解磷矿石而得2Ca5F（PO4）3+7H2SO4+3H2O=Ca（H2PO4）2.H2O+CaSO4。重过磷酸钙重过磷酸钙是由是由磷酸磷酸分解磷矿石而得分解磷矿石而得Ca5F（PO4）3+7H3PO4+5H
33、2O=5Ca（H2PO4）2.H2O+HF2/17/202346钙镁磷肥钙镁磷肥又称熔融含镁磷肥熔融含镁磷肥，是一种含有磷酸根（P4O3-）的硅铝酸盐玻璃体。钙镁磷肥不仅提供12%18%的低浓度磷，还能提供大量的硅、钙、镁。它是磷矿石与含磷矿石与含镁、硅的矿石，在高炉或电炉中经过高温镁、硅的矿石，在高炉或电炉中经过高温熔融、水淬、干燥和磨细而成熔融、水淬、干燥和磨细而成。2/17/202347 钢渣磷肥钢渣磷肥由含磷生铁用托马斯法炼钢时所生成的碱性炉渣经轧碎、磨细而得。大多是灰黑色。主要有效成分是磷酸四钙Ca4P2O9和硅酸钙的固溶体，并含有镁、铁、锰等元素。五氧化二磷含量约12%18%。2/
34、17/2023482、磷肥的组成、磷肥的组成 磷肥的组成较为复杂，往往一种磷肥中同时含有几磷肥的组成较为复杂，往往一种磷肥中同时含有几种不同性质的含磷化合物。磷肥的主要成分是磷酸的钙种不同性质的含磷化合物。磷肥的主要成分是磷酸的钙盐，有的还有游离的磷酸。盐，有的还有游离的磷酸。（1）水溶性的磷化物）水溶性的磷化物 磷酸、磷酸铵磷酸、磷酸铵、磷酸二氢钙磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2、过磷酸钙、过磷酸钙、重过磷酸钙重过磷酸钙中主要含有水溶性磷化合物，故又称为水中主要含有水溶性磷化合物，故又称为水溶性磷肥。溶性磷肥。2/17/202349（2）柠檬酸溶性磷化合物）柠檬酸溶性磷化合物 能被能被植物根部
35、分分泌出的酸性物质植物根部分分泌出的酸性物质溶解后吸收利用溶解后吸收利用的含磷化合物称为柠檬酸性溶性磷化合物。的含磷化合物称为柠檬酸性溶性磷化合物。如结晶磷酸氢钙又名磷酸二钙如结晶磷酸氢钙又名磷酸二钙(CaHPO4 2H2O)、磷酸四钙、磷酸四钙(Ca4P2O9或或4CaOP2O5)。钙镁磷肥、钢渣磷肥钙镁磷肥、钢渣磷肥中主要含这类化合物，故称中主要含这类化合物，故称为柠檬酸溶性磷肥。为柠檬酸溶性磷肥。过磷酸钙、重过磷酸钙过磷酸钙、重过磷酸钙中含有少中含有少量的结晶磷酸二钙。量的结晶磷酸二钙。2/17/202350肥料肥料 有效磷浸取液有效磷浸取液 过磷酸钙、重过磷酸钙过磷酸钙、重过磷酸钙沉淀
36、磷酸钙或含重过磷酸钙沉淀磷酸钙或含重过磷酸钙与硝酸磷肥的复混肥与硝酸磷肥的复混肥钙镁磷肥、钢渣磷肥钙镁磷肥、钢渣磷肥 水及柠檬酸铵的氨溶液（又水及柠檬酸铵的氨溶液（又名彼得曼试剂）名彼得曼试剂）中性柠檬酸铵中性柠檬酸铵 2%柠檬酸柠檬酸 2/17/202351（3）难溶性磷化合物）难溶性磷化合物 难溶于有机弱酸的磷化合物，如磷酸三钙难溶于有机弱酸的磷化合物，如磷酸三钙Ca3(PO4)2、磷酸铁、磷酸铝等称为难溶性磷酸铁、磷酸铝等称为难溶性磷化合物。磷化合物。磷矿石磷矿石几乎全是难溶性磷化合物几乎全是难溶性磷化合物 2/17/202352磷肥中磷的测定方法通常有：磷肥中磷的测定方法通常有：磷钼酸
37、铵容量法、重量法；磷钼酸喹啉容量法、重磷钼酸铵容量法、重量法；磷钼酸喹啉容量法、重量法和钒钼酸铵分光光度法。其中量法和钒钼酸铵分光光度法。其中磷钼酸喹啉重量法磷钼酸喹啉重量法为为国家规定的标准仲裁方法国家规定的标准仲裁方法。二、磷肥中磷的测定二、磷肥中磷的测定 因为对象或目的的不同，常分别测定因为对象或目的的不同，常分别测定有效磷有效磷及及全磷全磷的含量，结果均用的含量，结果均用P2O5表示。表示。有效磷有效磷：水溶性磷化物和柠檬酸溶性磷化合物中的磷。：水溶性磷化物和柠檬酸溶性磷化合物中的磷。全磷全磷：磷肥中所有含磷化合物中含磷量的总和。：磷肥中所有含磷化合物中含磷量的总和。2/17/2023
38、531、磷钼酸喹啉法测定有效磷、磷钼酸喹啉法测定有效磷磷肥磷肥 酸酸 H3PO4 MoO42-H+H3(PO4.12MoO3).H2O 磷钼杂多酸磷钼杂多酸 C9H7N(C9H7N)3H3(PO4.12MoO3).H2O 黄色黄色过滤过滤 180oC 沉淀沉淀 恒重恒重(重量法重量法)过量过量NaOH 沉淀沉淀 沉淀沉淀溶解溶解+剩余剩余NaOH HCl标液滴定标液滴定过滤过滤(容量法容量法)2/17/202354H3PO4+12MoO42-+24H+=H3(PO4.12MoO3).H2O+11H2O重量法：重量法：H3(PO4.12MoO3).H2O+3C9H7N=(C9H7N)3H3(PO
39、4.12MoO3).H2O具体反应如下：具体反应如下：m1沉淀质量，沉淀质量，g；m0空白沉淀质量，空白沉淀质量，g;m 试样质量，试样质量，g。2/17/202355重量法分析步骤：重量法分析步骤：称取称取2.5000试样于试样于250mL烧杯中，加盐酸（烧杯中，加盐酸（1+1）30mL硝酸（硝酸（1+1）20mL，加热至沸，加热至沸，30min取下，冷却后转入取下，冷却后转入250mL容量瓶中定容，混匀，干过滤。用于测定五氧化二容量瓶中定容，混匀，干过滤。用于测定五氧化二磷和氧化钙、氧化镁磷和氧化钙、氧化镁吸取滤液吸取滤液10mL于于400mL烧杯中，加硝酸（烧杯中，加硝酸（1+1）10m
40、L，水水80mL，加热至，加热至90左右，加喹钼柠酮溶液左右，加喹钼柠酮溶液50mL，盖，盖表皿继续温和地加热微沸表皿继续温和地加热微沸1min。取下烧杯，冷却至室温，。取下烧杯，冷却至室温，冷却过程中转动冷却过程中转动34次，用预先在次，用预先在180干燥恒重的干燥恒重的4#砂砂芯漏斗，以倾泻法过滤，沉淀全部转入漏斗中，洗净烧杯，芯漏斗，以倾泻法过滤，沉淀全部转入漏斗中，洗净烧杯，继续用水洗涤沉淀至洗液达继续用水洗涤沉淀至洗液达125150mL，将砂芯漏斗置，将砂芯漏斗置于于180烘箱中恒温烘箱中恒温45min取出稍冷后置于干燥器，冷却取出稍冷后置于干燥器，冷却后称至恒重。后称至恒重。2/1
41、7/202356(C9H7N)3H3(PO4.12MoO3).H2O+26OH-=HPO42-+12MoO42-+3C9H7N+15H2O-5252OH=O1P容量法：容量法：25025100095.141)(521)O(P221152-=mVcVcw2/17/202357测定条件测定条件（1）磷钼杂多酸只有在）磷钼杂多酸只有在酸性酸性环境中才稳定，在碱性环境中才稳定，在碱性溶液中重新分解为原来的简单的酸根离子。酸度、温溶液中重新分解为原来的简单的酸根离子。酸度、温度、配位酸酐的浓度不同，严重影响杂多酸组成，沉度、配位酸酐的浓度不同，严重影响杂多酸组成，沉淀条件必须严格控制。淀条件必须严格控制
42、。（2）NH4+干扰干扰 NH4+存在，可能生成部分和磷钼酸喹啉性质相近存在，可能生成部分和磷钼酸喹啉性质相近的磷钼酸铵沉淀。的磷钼酸铵沉淀。2/17/202358 因为磷钼酸铵摩尔质量小，和碱反应时，需碱量较因为磷钼酸铵摩尔质量小，和碱反应时，需碱量较少，无论重量法容量法都偏低。少，无论重量法容量法都偏低。可采取的措施可采取的措施 加入加入丙酮丙酮，丙酮和，丙酮和NH4+作用可消除其干扰，同时，作用可消除其干扰，同时，沉淀时有丙酮存在，还可以改善沉淀物理性能，使生沉淀时有丙酮存在，还可以改善沉淀物理性能，使生成的沉淀颗粒粗大疏松，便于过滤沉淀。成的沉淀颗粒粗大疏松，便于过滤沉淀。（3）柠檬酸
43、作用）柠檬酸作用(主要主要)排除排除Si，(同时同时)进一步消除进一步消除NH4+干扰，阻止钼干扰，阻止钼酸盐水解。酸盐水解。2/17/202359 因为柠檬酸与钼酸生成解离度小的络合物，解离出因为柠檬酸与钼酸生成解离度小的络合物，解离出的钼酸根仅能满足磷钼酸喹啉的沉淀条件，而达不到硅的钼酸根仅能满足磷钼酸喹啉的沉淀条件，而达不到硅钼酸喹啉的钼酸喹啉的Ksp，从而排除，从而排除Si的干扰。又因柠檬酸溶液的干扰。又因柠檬酸溶液中，磷钼酸铵的溶解度比磷钼酸喹啉的大，所以柠檬酸中，磷钼酸铵的溶解度比磷钼酸喹啉的大，所以柠檬酸可进一步排除可进一步排除NH4+，另外，可阻止钼酸盐在加热至沸腾，另外，可阻
44、止钼酸盐在加热至沸腾时水解析出时水解析出MoO3导致结果偏高。导致结果偏高。2/17/202360 沉淀磷钼酸喹啉的最佳条件：沉淀磷钼酸喹啉的最佳条件：HNO3酸度酸度0.6mol L-1；丙酮；丙酮10%；柠檬酸；柠檬酸2%；钼酸钠钼酸钠2.3%；喹啉；喹啉0.17%。正常沉淀剂溶液为正常沉淀剂溶液为-喹钼柠酮试剂喹钼柠酮试剂，不含，不含NH4+可不用丙酮，喹啉增至可不用丙酮，喹啉增至8.5 mL称为称为“高喹试剂高喹试剂”。2/17/2023612、矾钼酸铵光度法测定有效磷、矾钼酸铵光度法测定有效磷（1）测定原理）测定原理 磷酸根在酸性介质中与钼酸盐及偏钒酸盐反应，生磷酸根在酸性介质中与钼
45、酸盐及偏钒酸盐反应，生成黄色络合物，其最大吸收波长为成黄色络合物，其最大吸收波长为420nm，用示差光度，用示差光度法测定。法测定。2H3PO4+22（NH4）2MoO42-+2NH4VO3+46HNO3=P2O5.V2O5.22MoO3（黄色）（黄色）+46NH4NO3+26H2O2/17/202362（2）测定步骤）测定步骤 称取试样称取试样22.5g，置于蒸，置于蒸发发皿中，用玻璃棒研碎，皿中，用玻璃棒研碎，加加25mL水研磨，将清液倒入内装水研磨，将清液倒入内装10mLHNO3的的500mL容量瓶中，容量瓶中，继续继续用水研磨三次，每次用水用水研磨三次，每次用水25mL，将不，将不溶物
46、溶物转转移到移到滤纸滤纸上，用水洗上，用水洗涤涤不溶物，洗不溶物，洗涤涤液均液均转转移至移至容量瓶中，并用水稀容量瓶中，并用水稀释释至刻度，至刻度，此溶液此溶液为为A。有效磷的提取有效磷的提取2/17/202363 将滤纸及不溶物转移到另一将滤纸及不溶物转移到另一500mL容量瓶中，加入容量瓶中，加入100mL碱性碱性柠柠檬酸檬酸铵铵溶液，振溶液，振荡荡至至滤纸滤纸成成纤维纤维状状态态，将，将容量瓶置于（容量瓶置于（601）的水浴中保温的水浴中保温1h1h，间间隔一定隔一定时间时间振振荡荡一次，取出并冷却，用水稀一次，取出并冷却，用水稀释释至刻度，用干燥至刻度，用干燥滤纸滤纸过滤过滤，弃去最初
47、的溶液，其余，弃去最初的溶液，其余滤滤液液为为B。P2O5标液的配制标液的配制 称取称取105干燥干燥2h2h的磷酸二的磷酸二氢钾氢钾，用水溶解，定量，用水溶解，定量转转移到移到1000mL容量瓶中容量瓶中，加，加23mL硝酸，稀硝酸，稀释释至刻度，至刻度，此溶液此溶液浓浓度度为为10mgP2O5/mL。用。用时时根据需要稀根据需要稀释释成不同成不同浓浓度的度的标标液。液。有效磷的测定有效磷的测定2/17/202364 吸取溶液吸取溶液A和和B各各5mL于于烧烧杯杯中中，加入，加入1mL碱性碱性柠柠檬酸檬酸铵铵溶液、溶液、4mL硝酸和适量水，加入煮沸硝酸和适量水，加入煮沸5min，冷却，冷却，
48、转转移到容量瓶中，加入移到容量瓶中，加入20.0mL显显色色剂剂，用水稀，用水稀释释至刻至刻度，放置度，放置30min，在，在420nm处处，测测定吸光度。定吸光度。吸取吸取P2O5标标液两份，其中一份含量低于液两份，其中一份含量低于试样试样，另一，另一份高于份高于试样试样，分，分别别置于置于100mL容量瓶中，其余容量瓶中，其余显显色操作色操作同上。此两溶液分同上。此两溶液分别为标别为标液液1和和标标液液2。用用标标液液1作参比，作参比，测测定定标标液液2和和试样试样溶液的吸光度溶液的吸光度。（3）计算）计算2/17/202365（4）注意事项）注意事项含铁量较高的试样不适合用此方法。含铁量
49、较高的试样不适合用此方法。SiO2含量大于含量大于P2O5时，干扰较严重。时，干扰较严重。显色剂：将显色剂：将1.12g偏钒酸铵溶于偏钒酸铵溶于150mL 50的热的热水中，加入水中，加入150mL(1+1)的硝酸，的硝酸，此溶液为此溶液为a。将。将50.0g 钼酸铵溶于钼酸铵溶于300mL 50的水中，的水中，此溶液为此溶液为b。在不断搅拌下，将溶液在不断搅拌下，将溶液a缓慢倒入缓慢倒入b中，加入稀释到中，加入稀释到1000mL，得到显色剂。贮存于棕色瓶中。，得到显色剂。贮存于棕色瓶中。2/17/2023663、磷肥中全磷的测定步骤磷肥中全磷的测定步骤a.a.溶样（酸溶法）溶样（酸溶法）称称
50、取取1g试试样样，于于250mL烧烧杯杯中中，用用少少量量水水湿湿润润后后，加加入入2025mL盐盐酸酸和和79mL硝硝酸酸，盖盖上上表表面面皿皿，混混匀匀。在在电电炉炉上上缓缓慢慢加加热热煮煮沸沸30min（在在加加热热过程中可稍补充些水以防煮干）。过程中可稍补充些水以防煮干）。取取下下烧烧杯杯，待待冷冷却却至至室室温温后后，加加入入10mL 盐盐酸酸(1+1)，电电炉炉上上加加热热后后用用快快速速滤滤纸纸滤滤于于250mL容容量量瓶瓶中中，用用水水洗洗烧烧杯杯及及滤滤纸纸8次次，每每次次约约20mL,冷冷却，稀释至刻度。却，稀释至刻度。先用酸溶样先用酸溶样后面的沉淀过程及其它步骤与有效磷的