本发明属于腐植酸类肥料领域,更具体地,涉及一种含镁腐植酸肥料的分析方法。
背景技术:
1、中国低阶煤资源丰富,储量大且分布广,其中褐煤储量大约1431亿t,风化煤储量约1000亿t。若将其直接作为燃料用煤,不仅热效率低,而且会产生大量的污染气体,但低阶煤中原生腐植酸含量为10%~80%,具有较高生物活性。大量试验表明,矿源腐植酸具有改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆、改善品质的作用,通过对褐煤/风化煤进行物理、化学或生物活化以后,或合理引入其他化学养分,则生物活性更加明显。因此,矿源腐植酸在农业生产上得到了广泛应用,市场上含有矿源腐植酸类的肥料产品品种众多,剂型多样。针对这些产品,相关部门制定了多个检测标准,按产品类型,主要包括腐植酸土壤调理剂hg/t5782-2020、腐植酸复合肥料hg/t5046-2016、煤中腐植酸产率测定方法gb/t11957-2001、腐植酸生物有机肥hg/t5332-2018、矿物源腐植酸有机肥料hg/t5602-2019、水溶肥料腐植酸含量的测定ny/t1971-2010等。
2、腐植酸土壤调理剂hg/t5782-2020适用于含钾硅酸盐矿物为主要原料,经过一定加工工艺制得的富含钙、镁、硅等中量元素,以改善土壤结构、调理土壤酸碱性和提供作物营养元素为主要功能的产品;其总腐植酸含量的测定按煤中腐植酸产率测定方法gb/t11957-2001方法执行;
3、腐植酸复合肥料hg/t5046-2016适用于以风化煤、褐煤、泥炭为腐植酸原料,经活化与无机肥料制得的腐植酸复合肥;总腐植酸含量的检测采用煤中腐植酸产率测定方法gb/t11957-2001方法执行;
4、煤中腐植酸产率测定方法gb/t11957-2001是用焦磷酸钠碱液或氢氧化钠溶液从煤样中抽提腐植酸,再在强酸性溶液中,用重铬酸钾将腐植酸中的碳氧化成二氧化碳,根据重铬酸钾消耗量和腐植酸含碳量比,计算腐植酸的产率;
5、矿源腐植酸有机肥料hg/t5602-2019中总腐植酸含量测定按hg/t5332-2018执行
6、腐植酸生物有机肥hg/t5332-2018标准适用于以泥炭、褐煤、风化煤等矿物源腐植酸原料为主,应用特定功能微生物发酵制成的腐植酸生物有机肥,本标准对总腐植酸含量的测定方法是在一定温度下用焦磷酸钠碱液腐植酸生物有机肥得到提取液,在酸性条件下沉淀,用中速定量滤纸过滤,用ph=1的硫酸溶液洗涤沉淀至滤液无色,将沉淀在烘干箱中干燥至恒重,称重后减掉灰分计算总腐植酸含量;
7、然而,针对目前的以矿源腐植酸为主,加入含钙、镁等中量元素的复合肥料,采用现有方法检测产品中的总腐植酸,发现检出结果与理论值明显偏低,且腐植酸生物有机肥hg/t5332-2018的检测方法对实际操作具有更高要求。
8、因此,目前亟待提出一种新的含镁腐植酸肥料的分析方法
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的绝限性,提出一种含镁腐植酸肥料的分析方法。本发明通过在样品中加入强酸溶液,将镁离子解吸出来,经离心倾去上清液消除掉镁元素的影响后,再对沉淀物加焦磷酸钠碱液抽提、氧化、滴定,进而检测腐植酸的含量,结果较理想。
2、为了实现上述目的,本发明提供了一种含镁腐植酸肥料的分析方法,所述方法包括如下步骤:
3、s1:将含镁腐植酸肥料样品与酸溶液进行混合搅拌,得到反应物料并经水浴加热和离心,得到沉淀;
4、s2:对所述沉淀重复步骤s1,洗涤,得到二次沉淀;
5、s3:利用焦磷酸钠碱液对所述二次沉淀进行抽提、稀释和过滤,得到滤液;在强酸溶液中用定量的重铬酸钾将所述滤液中的腐植酸的碳氧化成二氧化碳,根据重铬酸钾的消耗量和所述含镁腐植酸肥料样品中的腐植酸含碳比,计算所述含镁腐植酸肥料样品中的腐植酸含量。
6、根据本发明,优选地,所述含镁腐植酸肥料样品的粒度小于0.2mm。
7、根据本发明,优选地,所述含镁腐植酸肥料样品包括如下组分:经活化的腐植酸原料和含镁化合物,以及任选地包括钾硅酸盐矿物。
8、根据本发明,优选地,所述腐植酸原料为风化煤、褐煤和泥炭中的至少一种。
9、根据本发明,优选地,所述含镁化合物为硫酸镁(无水或带结晶水)、硝酸镁(无水或带有结晶水)、氧化镁、硅酸镁、含镁矿物质中的至少一种。
10、根据本发明,优选地,所述酸溶液为磷酸水溶液、盐酸水溶液、硝酸水溶液和硫酸水溶液中的至少一种;优选地,所述酸溶液为磷酸水溶液。
11、在本发明中,所述酸溶液为硫酸水溶液时,硫酸与镁离子形成的硫酸镁盐是可溶性的,不会影响分析结果;所述酸溶液为磷酸水溶液时,在酸过量的情况下,磷酸与镁会以水中溶解度较高的磷酸二氢镁盐的形式存在;所述酸溶液为盐酸水溶液时,残留的少量氯离子具有还原性,对后期的氧化略有影响,检测结果可能会比实际结果略高,但在允许误差范围内;所述酸溶液为硝酸水溶液时,硝酸本身具有氧化性,如果所述含镁腐植酸肥料样品中的其他未知成分比较复杂,也可能对检测结果造成一定的偏差,但样品成分不复杂时,不会影响检测结果。
12、根据本发明,优选地,在步骤s1中,所述水浴加热的温度为100±2℃。
13、根据本发明,优选地,在步骤s1中,所述离心的转速为3000-4000r/min;所述离心的时间根据进行所述离心的反应物料中是否含有固体漂浮物确定。
14、根据本发明,优选地,在步骤s1中,所述离心的时间为8-12min。
15、根据本发明,优选地,所述步骤s3包括:
16、利用焦磷酸钠碱液对所述二次沉淀进行加热抽提,得到抽提含渣液并经稀释、过滤,得到滤液;同时进行空白试验,空白试验除不加二次沉淀外其他相同;
17、选取所述滤液的一部分作为测试液;将所述测试液与重铬酸钾溶液和浓硫酸混合并进行加热氧化,得到反应液并经冷却,得到冷却液;将所述冷却液与蒸馏水混合稀释至100ml,向稀释体系中加入邻菲啰啉指示剂,并将硫酸亚铁标准溶液滴加至所述稀释体系中,直至所述稀释体系呈砖红色,根据式(1)计算得到所述含镁腐植酸肥料样品中的腐植酸含量。
18、根据本发明,优选地,所述式(1)为:
19、其中:
20、0.003-为与1.0ml、1.0mol/l的硫酸亚铁标准溶液相当的碳的质量的数值,单位为g;
21、v1-步骤s3中测试液测定滴加所述硫酸亚铁标准溶液消耗的体积,单位为ml;
22、v0-步骤s3中空白试验滴加所述硫酸亚铁标准溶液消耗的体积,单位ml;
23、c-所述硫酸亚铁标准溶液的浓度,单位mol/l;
24、d-所述抽提含渣液稀释后的总体积与所述测试液的体积之比;
25、r-腐植酸的含碳比(碳系数),取值为0.50-0.62(褐煤碳系数0.58,风化煤碳系数0.62,泥炭碳系数0.51);
26、m-所述含镁腐植酸肥料样品的质量,单位g;
27、所述空白试验是将与测试液同体积的焦磷酸钠碱液、重铬酸钾溶液和浓硫酸混合并进行加热氧化,得到空白反应液并经冷却,得到空白冷却液;将所述空白冷却液与蒸馏水混合稀释至100ml,向空白稀释体系中加入邻菲啰啉指示剂,并将硫酸亚铁标准溶液滴加至所述空白稀释体系中,直至所述空白稀释体系呈砖红色,得到空白试验滴加所述硫酸亚铁标准溶液消耗的体积v0。
28、根据本发明,优选地,所述测试液的体积为10ml;
29、根据本发明,优选地,所述重铬酸钾溶液的体积为5ml,浓度为0.5mol/l。
30、本发明的技术方案的有益效果如下:
31、采用现有标准gb/t11957-2001检测腐植酸含量结果偏低的主要原因是样品加氢氧化钠液或焦磷酸钠碱液抽提,在碱性条件下,腐植酸与镁部分或全部螯合形成沉淀,无法达到解析的目的。因此,本发明通过在样品中加入强酸溶液,经搅拌加热、离心消除掉镁元素的影响后,再对沉淀物加焦磷酸钠碱液抽提、氧化、滴定,进而检测腐植酸的含量,结果较理想。
32、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种含镁腐植酸肥料的分析方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,所述含镁腐植酸肥料样品的粒度小于0.2mm;
3.根据权利要求2所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,
4.根据权利要求1所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,所述酸溶液为磷酸水溶液、盐酸水溶液、硝酸水溶液和硫酸水溶液中的至少一种;优选地,所述酸溶液为磷酸水溶液。
5.根据权利要求1所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,在步骤s1中,所述水浴加热的温度为100±2℃。
6.根据权利要求1所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,在步骤s1中,所述离心的转速为3000-4000r/min;所述离心的时间根据进行所述离心的反应物料中是否含有固体漂浮物确定。
7.根据权利要求6所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,在步骤s1中,所述离心的时间为8-12min。
8.根据权利要求1所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,所述步骤s3包括:
9.根据权利要求8所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,所述式(1)为:
10.根据权利要求8所述的含镁腐植酸肥料的分析方法,其中,