摘要：氮元素作为复合肥料主要组成元素，总氮含量的检测向来是化肥质量检测的重要组成，目前国家规定的检测标准为《GB/T8572-2010 复混肥料中总氮的测定 蒸馏后滴定法》即，因仪器成本等客观原因杜马斯燃烧法较少被提及应用，现就凯氏定氮法和杜马斯燃烧法测定复合肥料（15-15-15）中的总氮含量进行实验比较，结果表明实验室结果在实验室误差范围内，加标实验回收率杜马斯燃烧法为97.4%，凯氏定氮法为98.2%。杜马斯燃烧法可作为测定复合肥料总氮含量的一种方法。
关键词：复合肥料；凯氏定氮法；杜马斯燃烧法
前言
氮元素是复合化肥元素中的重要组成部分，在化肥质量检测中对氮元素的检测也占据重大比例。尤其在近几年，在我国的耕地面积日益减小的背景下，要想确保农业产量必须重视农业的单位面积产量，化肥的应用作为提升农作物产量的最佳方法，对其进行质量检测势在必行，这也为化肥中氮元素检测方法提出了新要求。凯氏定氮法是由丹麦化学家凯道尔于1883年提出的定氮方法。该方法在一定条件下对试样进行适当前处理，将肥料中的氮转化为铵态氮，利用凯氏定氮仪进行蒸馏，最后计算得到总氮含量。而在1833年，法国化学家Jean Baptiste Dumas开发出了燃烧定氮法，是通过将样品放入仪器中，以氧气作为介质高温燃烧，生成的氮氧化物再还原成氮气，由检测器检测得到氮含量的方法。优点是高效、自动化程度高、安全等特点，但由于检测较细的粉末试样效果好，对复杂样品和液体试样检测效果不佳，仪器价格偏高等原因未能大量普及，应用不较少。
1.凯氏定氮法和杜马斯燃烧法测定复合肥料中总氮含量的原理
1.1凯氏定氮法测定复合肥料中总氮含量的原理
将硝酸盐在酸性介质环境中还原成铵盐； 在混合催化剂存在下，用浓硫酸进行消化，将有机态氮或尿素态氮和氰氨态氮转化为硫酸铵；将从碱性溶液中蒸馏出的氮，吸收在硼酸溶液中；在甲基红-甲酚绿混合指示剂存在下，用硫酸或盐酸标准溶液进行滴定分析。
1.2杜马斯燃烧法测定复合肥料中总氮含量的原理
杜马斯燃烧定氮法是基于在高温下（大约900-1000℃），通过控制进氧量、氧化消解样品的原理而进行氮测定的，燃烧生成的氮氧化物在铜上还原为氮气，同时过量的氧也被结合了，被熱导检测器检测，从而得出复合肥中总氮含量。
2.材料和仪器
2.1 氯化氢铵标准物质，固体，白色粉末状，中国科学计量研究院出品，含氮量：12.08%±0.04%。使用前需在95 ℃条件下烘干4 h。
复合肥料（15-15-15）1000g，实验前经过二分器缩分混匀，取出100g在破碎机中破碎，过0.50mm孔径筛，混合均匀，置于洁净、干燥瓶中，做成分分析。
2.2主要仪器：凯氏定氮仪（K1160+SH420F 济南海能）、电子天平（0.0001g 赛多利斯）、多元素测定仪（EA3000 欧维特）
3试验方法
3.1凯氏定氮法：称取复合肥料样品和标准物质约0.20g（精确到0.000 1 g）置于定氮消解管中，铬粉1.2 g，盐酸 7 mL，置于消解炉上加热至沸腾并泛起泡沫后1 min，冷却至室温，加入15 g混合催化剂（硫酸钾∶五水硫酸铜=100∶5），15 mL浓硫酸继续加热，至溶液变为蓝色澄清为止，冷却至室温后用凯氏定氮仪蒸馏滴定，计算出总氮含量。连续称取复合肥料试样6次，标记k1，k2，k3，k4，k5，k6并给k6中加入0.1g氯化铵标准物质标记为K6，按照凯氏定氮法进行实验。
3.2杜马斯燃烧法：称取复合肥料5批次，标记为d1、d2、d3、d4、d5、d6各约0.2g（精确到0.000 1 g）包于特制锡箔中，制成锡箔药片，置于自动进样器中。称取标准物质氯化铵5批次，各0.05g、0.1g、0.15g、0.2g、0.25g（精确到0.000 1 g）包于特制锡箔中，制成锡箔药片，置于自动进样器中，做标准曲线。并给d6中加入0.1g氯化铵标准物质标记为d6，按照杜马斯燃烧法进行实验。开启高纯氧气及氦气气路，多元素测定仪（）设定条件为：（燃烧管，980 ℃，还原管，750℃，检测器，TCD检测器，氧气流速，35ml/min）锡箔药片进入仪器中，在高纯氧条件下充分燃烧，生成的氮氧化物在还原管中被还原为氮气，进入TC检测器中检测。在相应的软件程序中可直接读取含氮量的测定结果。
4.结果分析
凯氏定氮法测定结果：k1=14.86%、k2=14.88%、k3=15.01%、k4=14.92%、k5=15.11%、
=14.96%、k6=40.67%，加标回收率为98.2%。
杜马斯燃烧法测定结果d1=15.21%、d2=14.97%、d3=15.02%、d4=15.11%、d5=15.17%、
=15.10%、d6=40.59%，加标回收率为97.4%。
-
=15.10%-14.96%=0.14%＜0.50%
根据试验结果，两种方法进行5批次的实验结果分析，其结果在实验室误差范围内，并且两种方法加标回收实验均能取得较好的回收率，杜马斯燃烧定氮法作为复合肥料总氮含量的测定具有更为安全高效优点。针对复合肥料样品中不同氮存在结构，凯氏定氮法需要不同的前处理过程，而杜马斯燃烧法则无需特殊的前处理方式，并且只需很少量的样品即可进行测定。在测定精度及回收率都满足国家标准检测要求的前提下，杜马斯燃烧定氮法的操作便捷高效。
结束
杜马斯燃烧定氮法的测定仪器自动化程度较高，很大程度上节省了人力；可实现连续不间断的检测工作，在测定大量样品时可以提高工作效率；测定过程中不产生有毒有害物质，不会对环境及实验人员造成影响。综上所述，杜马斯燃烧定氮法较凯氏定氮法在复合肥料测定总氮含量中更加便捷高效。
参考文献：
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[3]范志影，周陈雄.杜马斯燃烧定氮法在农产品品质检测中的应用[J].现代仪器科学，2006（1）：45-46.
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[5]DB41/T1704-2014 复混肥料中总氮含量的测定 杜马斯燃烧法（河南省地方标准）
论文作者:黄轩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签：复合肥料论文; 含量论文; 杜马斯论文; 锡箔论文; 样品论文; 标准论文; 仪器论文; 《基层建设》2019年第8期论文;