超滤前处理分光光度法测定含黄腐酸尿素中缩二脲

朱止利，罗彦莉

(河南心连心化肥有限公司，河南 新乡 453731)

超滤前处理分光光度法测定含黄腐酸尿素中缩二脲

朱止利，罗彦莉

(河南心连心化肥有限公司，河南 新乡 453731)

用超滤膜前处理样品，将含黄腐酸尿素分成两部分，黄腐酸截留在超滤杯中，收集透过超滤膜的尿素和缩二脲的混合溶液。利用缩二脲在硫酸铜、酒石酸钾钠的碱性溶液中生成紫色配合物，用分光光度法在550nm波长处测定其吸光度。

缩二脲；分光 光度法；含黄腐酸尿素

随着农业生产的工业化以及施肥结构的改变，土壤中有机物的含量呈减少趋势，土壤品质逐年下降，改变这种状况公认的最便捷的方法是在所施用的化肥中直接加入腐植酸。腐植酸具有改良土壤品质的作用，同时还具有促进农作物生长，提高农作物产量的作用。

腐植酸根据其物理化学特性以及分子量大小可分为黑腐酸、棕腐酸和黄腐酸。黑腐酸既不溶于酸也不溶于碱，分子量最大，性质接近于煤粉，其对农业生产以及对土壤品质的改良作用最低；黄腐酸分子量最小既溶于酸又溶于碱，其对农作物生长的促进作用及对土壤的改良作用最好；棕腐酸则介于二者之间。

将腐植酸加入尿素中的方法分两种，一种是将成品尿素和腐植酸按比例预混合后，再加热熔化重新造粒，另一种是在尿素生产过程中在真空蒸发干燥工序中将腐植酸喷入直接造粒。前一种由于重新熔化尿素，尿素在熔化状态下可生成大量的缩二脲；而后一种方法不用再熔化，其缩二脲含量低。由于缩二脲在浓度高时会对农作物造成伤害、减产甚至绝收，所以缩二脲是以尿素为主要成分的化肥最主要的质量控制指标之一。

测定以尿素为主要成分的化肥中的缩二脲目前有两种方法，一种是高效液相色谱法，而另一种是分光光度法。前者所用仪器昂贵，对设备配置、试剂、耗材及操作人员都有着较严格的要求且仪器普及率低；后者虽所用仪器、配置及人员要求不严，但也有一定的局限性。含黑腐酸及棕腐酸的尿素溶液由于其深黑色颜色影响分光光度法直接测定，可以将其溶解后通过调节溶液的pH值改变腐植酸的溶解性使其析出，过滤或离心得到试样溶液然后用分光光度法测定缩二脲含量。但含黄腐酸尿素无法通过调节pH的方式将其分离，在文献中尚未查到黄腐酸尿素中缩二脲的分析方法。本文尝试用超滤膜超滤的方式，将黄腐酸从溶液中分离出去，然后采用分光光度法测定试样中的缩二脲含量。

1 试验部分

1.1 试验原理

用超滤膜将含黄腐酸尿素溶液中的黄腐酸分离出去，试液中的缩二脲在硫酸铜、酒石酸钾钠的碱性溶液中生成紫红色配合物，在波长550nm处测定其吸光度。

1.2 仪器与试剂

UV-2100紫外可见分光光度计，BS224S电子天平，stirred 8400超滤杯，3000Da超滤膜，全自动数显立式高压蒸汽灭菌器，HWT-10C恒温水浴摇床。

普通氮气，0.1%腐植酸水溶液，4g·L-1缩二脲，1mol·L-1硫酸溶液。

15g·L-1硫酸铜:称取15g硫酸铜试剂溶于1000mL蒸馏水中。

50g·L-1酒石酸钾钠碱性溶液:称取50g酒石酸钾钠试剂溶于40g·L-1的1000mL氢氧化钠溶液中。

1.3 实验步骤

1.3.1 缩二脲标准溶液及标准曲线的制备

准确称取4.0000g缩二脲标准品于1000mL容量瓶中，用蒸馏水溶解并稀释至刻度，摇匀。按表1所示，将缩二脲标准溶液分别注入8个200mL容量瓶中。

表1 缩二脲标准溶液加入量

每个容量瓶加入20mL 0.1%腐植酸水溶液，用1mol·L-1的硫酸溶液调溶液的pH值至4.5，用水稀释至刻度，摇匀。将其放入全自动数显立式高压蒸汽灭菌器中在115℃保持5min，取出冷却至室温，然后依次倒入已装好3000Da的超滤杯中，通氮气调节超滤杯压力为0.3MPa，将滤液收集到100mL干燥的锥形瓶中，弃去最初滤液20mL。

分别移取50.00mL滤液于8个100mL容量瓶中，依次加入20.0mL酒石酸钾钠碱性溶液和20.0mL硫酸铜溶液，摇匀，稀释至刻度，将容量瓶浸入30℃±5℃的恒温水浴摇床中，约20min。

在30min内，以缩二脲为零的溶液作为参比溶液，用5cm比色皿，在波长550nm处，用分光光度计测定标准比溶液的吸光度，测定数据见表2。

表2 缩二脲标准曲线

以100mL容量瓶中所含缩二脲的质量（mg）为横坐标，相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线，求出线性回归方程。

图1 缩二脲标准曲线

1.3.2 样品的测定

1.3.2.1 试液制备

根据样品中缩二脲的不同含量，按表3确定称样量后称样，准确至0.0002g。然后将称好的试样仔细转移至200mL容量瓶中，用水溶解并充分振摇后，用1mol·L-1的硫酸溶液调溶液的pH至4.5，加水稀释至刻度，摇匀。倒入准备好的超滤杯中，用氮气调节超滤杯中压力为0.2MPa，超滤，用100mL锥形瓶收集滤液，弃去最初20mL滤液，并按1.3.1步骤做缩二脲为零的空白试验。

表3 不同缩二脲含量的称取试样量

1.3.2.2 试样的测定

与1.3.1步骤相同，准确移取50.00mL滤液于100mL容量瓶中，以1.3.1中缩二脲为零的试液做参比，对试液进行吸光度测定。

1.3.2.3 分析结果的表述

从标准曲线查出所测吸光度对应的缩二脲的质量或由曲线系数求出缩二脲的质量。

缩二脲含量ω以质量分数（%）表示，按式（1）计算

式中:m1为试验中测得缩二脲的质量的数值，mg；m2为空白试验所测得的缩二脲的质量的数值，mg；m为称取试样的数值，g。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的线性分析

缩二脲标准曲线的线性方程为:y=0.0111x+ 0.0029，相关系数R2=0.9995，可用于腐植酸尿素中缩二脲的定量分析。

2.2 分析结果

对同一样品重复测定10次，测定数据见表4。

表4 含黄腐酸尿素检测结果

2.3 回收率

称取缩二脲含量为0.80%的黄腐酸尿素20g（准确至0.0002g）于200mL容量瓶中，用水溶解后准确加入4g·L-1缩二脲标准溶液5.00mL、10.00mL，加水稀释，用1mol·L-1的硫酸溶液调溶液的pH值至4.5，用水稀释至刻度，摇匀，超滤，后与1.3.2.2步骤相同测其缩二脲含量，结果见表5。

表5 回收率试验结果

2.4 精密度和准确度

精密度用极差、平均偏差和标准偏差来表示，该试验方法中:

2.5 影响

1) 试剂的影响:不同厂家生产的酒石酸钾钠可能由于分子结构及其它原因导致标准曲线的线性不好，而其它试剂则无明显影响。

2) 其他:不同厂家生产的黄腐酸、黄腐酸钾盐或黄腐酸钠盐生产的含黄腐酸尿素在测定过程中无显著影响。

在测试过程中，关注了显色时间的影响，随时间延长吸光度有下降趋势，所以采取GB/T 2441.2-2010中规定的在30min内进行比色测定。

3 总结

综上所述，采用超滤前处理分光光度法测定黄腐酸尿素中缩二脲含量，方法简单，检测成本低，精密度高，回收率好，可用于黄腐酸尿素中缩二脲含量测定。

[1] 冯元琦.我国的腐植酸包膜尿素[J].腐植酸，2001（4）:1.

[2] 杜海涛，江丽华，刘兆辉，等.腐植酸新型生产工艺及田间应用研究[J].腐植酸，2010（4）:297.

[3] 刘增兵，赵秉强，林治安.熔融造粒腐植酸尿素的缓释性能研究[J].植物营养与肥料学报，2009，15（6）:1444.

[4] GB/T 2441.2-2010，尿素的测定方法第2部分:缩二脲含量 分光光度法[S].

[5] HG/T 3278-2011，农业用腐植酸钠[S].

[6] GB/T 22924-2008，复混肥料（复合肥料）中缩二脲含量的测定[S].

[7] NY/T 1971-2010，水溶肥料 腐植酸含量的测定[S].

Determination of Biuret in Urea containing Fulvic Acid by Ultrafiltration Pretreatment and Spectrophotometry

ZHU Zhi-li, LUO Yan-li
(Henan Xin Lian Xin Fertilizer Co. Ltd., Xinxiang 453731, China)

After ultraf ltration pretreatment, the fulvic acid in urea sample was retened in ultraf ltration cup and the mix solution of urea and biuret was collected. In copper sulfate and potassium sodium tartrate alkaline solution, biuret generated purple complexes. Absorbance was determined at 550nm by sepctrophotometry.

biuret; spectrophotometry; urea containing fulvic acid

O 657.3

A

1670-9905(2015)05-0050-03

2015-03-03