基于复混肥料的元素检测方法与改善性研究
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摘 要：复混肥料是农作物种植中必不可少的一部分，提高复混肥料的品质有助于提升农作物的产量。因此，对复混肥料进行化学元素检测非常必要，这是复混肥料生产过程中非常重要的环节。复混肥料元素的检测主要包含氮、磷、钾元素的检测，分别采用蒸馏后滴定法、称重法以及四苯硼酸钾称重法进行测量，为了提高各化学元素检测的精确性，需要从提高复混肥料的称重量、增强检验人员的操作能力与责任心以及提高测量仪器以及实验环境的精确度3个方面进行改善，从而为生产出更加优质的复混肥料提供保障。
关键词：复混肥料;检测方法;元素
1 化肥元素检测背景
在社会经济迅速发展的时代，农村的常住人口慢慢地涌向了城市，许多农田、土地被荒废和闲置，导致我国有效土地种植面积逐渐减少。为了满足农产品的社会需求，必须确保在有限的土地中获得更高产量的农作物。农作物的产量除了受到天气原因、种植技术等因素的影响外，化肥的使用也至关重要。化肥在农作物的种植过程中占据着非常重要的作用，是农作物生产中不可缺少的一部分，化肥中含有的各种化学元素直接关系到农作物的生长效果，合理地使用化肥可以促进农作物的茂盛生长，质量不合格的化肥也会对农作物造成伤害。因此，精确控制化肥中各化学元素含量是非常有必要的。本研究首先阐述了当前阶段化肥元素检测中出现的主要问题，并以复混肥料为例，讲解了化肥元素的检测方法以及提高检测精确度的改善措施，最终保证化肥中各化学元素含量的准确性。
2 化肥元素检测主要问题以及提高检测准确的必要性
伴随着我国经济的复苏，我国在农业科学技术方面，特别是化肥生产等方面取得了可观的成绩。合理地使用化肥使得我国农作物的产量呈现出逐年增长的态势，我国已然成为世界上农作物生产大国。但是，对我国近几年农作物产量与化肥使用量的数据进行分析，可以发现，我国化肥的生产量与使用量在世界各国处于靠前的位置。然而，如此庞大的化肥使用量并没有带来农作物产量的飞速增长。造成这样的原因是多方面的，但是最主要的原因还是化肥生产过程中各化学元素的质量分数不符合规范，特别是复混肥料的偏差更大，影响了化肥的实际使用效果[1]。出现这样的问题首先要问责化肥生产厂家的不作为，许多生产厂家为了降低原材料的成本，提高企业的营收水平，采用劣质、低成本的化肥原材料来进行加工，使得生产出的化肥质量有严重问题，甚至还可能会对农作物造成伤害。
我国是化肥生产和使用大国，保证化肥生产质量是我国当前必须要解决的问题，对化肥中各化学元素进行检验是检测化肥是否符合生产要求的最直接、最有效方法，提高化肥中化学元素的含量准确度有利于提高农作物的产量，同时对于保护我国自然环境也有重要的意义。对化肥中各化学元素含量进行实时检测，可以对化肥的品质从高到低按照等级分类，明确各级别化肥产品的使用范围，同时有助于企业对化肥质量的管理和控制，也有利于企业及时发现化肥生产中出现的问题，进而采取相应的补救措施降低企业的损失，最终实现化肥产品质量的整体提高。对化肥各化学元素进行检验通常是以检验精确度作为依据，因此，提高化学元素检测的精确度是保证检验有效进行的前提条件。从化肥生产厂家的角度来看，提高化肥产品检验的精确度有助于厂家提高自身产品竞争力，增加企业产品的社会认知度，进而为企业的长远发展奠定基础。
3 复混肥料中各化学元素检测方法
3.1 氮元素检测方法
氮元素的检测方法通常是对复混肥料中氮的含量进行检测。根据国家对氮元素检测标准中的规定，采取蒸馏后滴定法测定氮元素的含量。具体的检测方法是利用化学反应的原理，以碱性溶液为介质，再向溶液中加入氮合金把硝酸态氮变成原先的形态，此时既可以采用直接蒸馏出氨，也可以放入酸性溶液中将硝酸盐转化成铵盐。当向其中加入混合催化剂，并且在浓硝酸的作用下，有机态氮、酰胺态氮与氯氨态氮均会转化成铵盐，将碱性溶液进行蒸馏，从而获得溶液中的氨，此时准备一份处于饱和状态的硫酸溶液并将获得的氨加入其中，再加入甲基红—亚甲基蓝指示剂溶液，最后用氢氧化钠标准溶液进行逆向检测[2]。
3.2 磷元素检测方法
磷元素的检测方法通常是对复混肥料中五氧化二磷的含量进行检测，根据国家对五氧化二磷检测标准中的规定，采取称重法测定磷元素的含量，具体方法是将乙二胺四乙酸溶液和水相互融合形成介质溶液，将待检验的复混肥料加入溶液中可以获得水溶性磷以及有效磷，将准备好的酸性溶液和喹钼柠酮混合液体中加入上道工序液体中的正磷酸根离子，通过一系列的化学反应可以得到黄色磷钼酸喹啉固态物质，将获得的色磷钼酸喹啉固態物质干燥后放入称量计中，从而计算出磷的含量[3]。
3.3 钾元素检测方法
钾元素的检测方法通常是对复混肥料中氧化钾的含量进行检测，根据国家对氧化钾检测标准中的规定，采取四苯硼酸钾称重法测定钾元素的含量，具体方法是先准备一份弱性碱溶液，然后将四苯硼酸钠液体和样本液体溶液共同加入弱碱性溶液中，经过化学反应后，会将复混肥料中的钾离子转化成四苯硼酸钾固态物质，将四苯硼酸钾固态物质中的液体提取出来，然后进行干燥处理，最后将脱水的四苯硼酸钾固态物质放入计量称上读取重量。在检测过程中为了提高检测的准确性，可以将干扰实验结果的阳离子提前清除掉，采取的方法是在试样溶液中放入少许乙二胺四乙酸二钠盐试剂，使之与溶液中的阳离子发生化学反应生成乙二胺四乙酸二钠，继而达到消除阳离子的目的[4]。
4 提高复混肥料中化学元素检测精确度的改善性方案
4.1 提高复混肥料的称重量减少实验误差
我国对于化学元素的检测都有明确的文件规定，通常进行的实验方法都是按照国家的标准进行的。在进行复混肥料的检验时，也对复混肥料的检测量有着明确的规定，样本重量的选择国家都是经过反复实验获得的，具有非常高的权威性。但是，为了提高复混肥料中各元素检测的准确度，可以在国家规定计量的基础上适当地提高，实验中总是存在着实验误差，这是不可避免的。提高复混肥料的称重量能够有效减少实验的误差。 在进行复混肥料化学元素的实验过程中，可以使用高精度的测量器具减少称重的误差，该器具的误差精度可以控制在0.000 1 g，而在实验的过程中需要对试验样品进行两次称重，由于误差的累积性，因此，最后称重造成的总误差是0.000 2 g。经过多次实验验证可以得出，复混肥料检验重量与实验误差成反比的关系。将量取好的复混肥料样品放置好，使用滴定管对样品进行检测，滴定管每次测量的误差在±0.01 mL，每次实验会进行两次读数，因此，该环节最后的总误差是±0.02 mL。滴定数随着样品称重量的增加而增加，所以，样品量越多就会造成滴定体积更多，从而可以降低相对误差[5]。但是，在实际的实验过程中，不能为了降低相对误差而无限制地增加样品量，这是由于当样品量持续增加时会导致样品干燥过程中受热逐渐不均匀，进而使滴定管的容量满足不了使用需求，这样造成的误差会比系统产生的偏差更大。
4.2 加强检验人员的操作能力与责任心
提高复混肥料中化学元素检测准确性就要确保检验人员具有熟练的操作能力与强烈的责任意识。加强检验人员的专业技能素养可以通过开展专题讲座、专业培训或者要求知名专家进行现场指导等方式;在加强检验人员的责任意识方面，可以通过开展思想教育工作进行，让工作人员养成精益求精、认真负责的工作态度，保证操作过程严格按照实验的要求进行[6]。
4.3 提高测量仪器以及实验环境的精确度
测量仪器的误差也会直接导致检测结果的误差，因此，在进行测量仪器的使用前需要对仪器进行校核，尽可能地消除测量仪器对实验结果产生的误差[7]。另外，除了测量仪器的误差外，实验的环境也会对测量结果产生影响，在进行容量法实验时，通常规定20 ℃为基准温度，比如在进行溶剂滴定操作时，要校核溶剂的温度为20 ℃，以消除温度对试剂容量的影响。另外，在进行实验分析时，也要确保实验环境温度处于规定的范围内，降低环境因素对实验检验结果造成的误差。
5 结语
我国是世界上的农业大国，化肥的生产量和使用量在世界上排名靠前。化肥是促进农作物生长最主要的肥料，保证化肥中各化学元素含量的准确性能够有效地提高农作物的产量。当前阶段，我国化肥的品质较发达国家还有一定的差距。提高化肥的品质就要提升化肥中氮、磷、钾元素检测的准确性，这就需要从提高复混肥料的称重量、加强检验人员的操作能力与责任心、提高测量仪器以及实验环境的精确度3个方面进行。
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