土壤化学分析的质量控制研究
2021-01-12孙忠
孙忠
摘 要:土壤化学分析工作能够使研究人员检测到土壤中的各类成分,其重要性不言而喻。但是,具体检测过程容易受到各种因素的影响,进而影响检测结果。为有效控制土壤中的化學成分,必须结合土壤成分的实际情况,优化检测方案,不断提高土壤检测对应结果的准确度。因此,文章对土壤化学分析的质量控制进行了简单分析,阐述了质量分析的主要内容,提出了一系列质量控制策略,希望为土壤化学分析工作提供参考。
关键词:土壤化学分析;质量控制;优化操作
中图分类号:S153;S714 文献标识码:A 文章编号:1674-1064(2021)12-0-03
DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.12.033
土壤化学分析工作十分重要,从目前我国的检测工作情况来看,我国已经投入了相应的人力、财力,土壤化学分析工作已经取得了一定的成就。但是在实际的检测过程中,仍然存在一些问题,虽然已经被有关人员多次提出来,尚未得到根本上的解决。比如,我国的有关部门工作人员比较缺乏,在面临一些任务量较重的检测工作时,很难定时完成。土壤样品的检测工作要求比较严格,需要严格按照相关要求,保证检测质量。
1 质量控制概述
简单来说,在化学分析和具体操作过程中,质量控制主要是通过控制某些元素,避免操作过程中出现失误或出现较大的误差,从而保证检测结果的真实性和精准性。
做好质量控制工作要明确具体工作方向,在确定工作方向后,以其为工作的重中之重并进行监督,降低外界各种因素对质量控制造成的负面影响。
第一,要保证数据的代表性。在检测时,样本数据的情况在很大程度上决定着实际检测结果,确保数据可靠、有效、至关重要。
第二,要保证数据的有效性。在实际研究过程中,不管是测试的各个过程,还是测试的各个项目,都要满足相关要求,控制测试质量和测试水平,使质量测试得到进一步发展,发挥其在化学分析中的作用。
第三,保证数据的真实性。如果数据的真实性出现问题,可能对检测过程造成影响,进而影响检测结果。
对此,在保证设备精准的前提下,要对相关操作人员进行考核,并对操作标准进行严格、可靠的测试,保证仪器的精准性,避免测试结果受到仪器的影响,保证检测结果的质量[1]。
质量控制工作是不容忽视的关键环节。一方面,在分析过程中,要运用相应的仪器和设备。其中,最主要的设备有烧杯、试管、pH试纸等。在分析工作开始前,要由专业人员检测设备,保证设备正常运行并投入使用,且其得到的读数与标准保持高度一致,进而确定其不会对分析工作造成影响。在操作之前,要由专业人员校准仪器,按照相应的数值实施操作,保证设备与使用标准相符。另一方面,在水的使用方面,要使用蒸馏水且要保证其新鲜度。但是需要注意的是,检测土壤样品的pH值时,需要用到冷却剂,保证水中不含有二氧化碳。
2 质量分析
土壤样品的测试工作对于检测环境的要求较高,并在一定程度上影响着测试结果。土壤样品测试工作开始前要做好准备工作,严格监测测试环境,例如,测试中负责操作的工作人员、测试运用的标准、实验室的各种环境数值等。
第一,检查设备,保证土壤检查环境中气体流通不会过多,避免检查环境受到有害气体的影响。与此同时,要检查试管,保证其可以正常使用。如果没有严格控制实验室中的各种因素,导致实验室温度过高、湿度超标,可能导致土壤中的化学成分发生一系列变化。
一般情况下,实验环境和实验设备不会出现较大问题,对于土壤检测不会造成太大的影响,但是,在温度发生变化、湿度变化较大的情况下,测试结果会有较大的误差。土壤测试最主要的是对土壤化学物质的提取及测试工作。例如,对于一些碱性土壤,可以将磷和碳酸氢钠提取出来并检测。通过分析和研究,为确保测试结果的精准度,温度保持在20 ℃左右比较合适,可以减少测试结果的误差[2]。
从客观角度分析,不管是在实际的化学工业常规检查工作中,还是在具体的分析工作中,在一些情况下不可避免地会出现一些操作上的错误。虽然不能彻底避免错误,但是可以通过一些措施,在最大程度上减少错误,或者采取针对性方法解决问题。尤其是在发生操作错误时,很有可能产生一系列的安全问题,对于这部分的措施要进行严格控制。在具体控制过程中,可以通过针对控制指标的科学设置,避免在指定操作中出现的错误。同时,需要全面、详细地分析化学分析结果,不断提高此目标制定的科学性。
除此之外,在具体的化学工作中,还可以制定相应的监督措施,严格控制化学操作的整个过程。例如,对于需要维护的某些蒸馏水设备,在具体的监督过程中,要重点注意避免其受到化学试剂的污染。对于受到污染的情况下,要避免进行下一步化学检查,防止出现分析错误的情况。对于化学操作中的错误范围,要按照国家规定的相关标准严格执行[3]。
第二,在具体的测试过程中,对于一些难度较大、重视程度较高的土壤测试工作,要确保测试人员的专业性,保证高难度测试工作的顺利完成。在测试工作前,要详细制定土壤测试过程,使实验人员提前了解具体情况。具体实践中,可以设计测试的具体流程,并选择业务水平较高、经验比较丰富的专业工作人员负责测试操作,并保证操作人员具有较强的责任感。还可以通过小组的形式开展检测工作,最大程度保证土壤检测结果的可靠性。最后,严格按照相关规定的检测程序,将科学性、规范性融入检测操作的各个环节,并记录和分析操作过程中出现的问题。
第三,虽然从某一种程度上说,不管是在任何时期,都有可能会出现实验过程中的错误,但是如果能够确保每个测试流程的规范,能够在很大程度上降低错误发生概率,或者达到消除错误的效果。
通过对土壤检测过程的了解发现,出现误差的情况主要有三个方面的内容:即为系统方面出现的误差、总误差以及随机误差。简单来说,系统误差出现概率较大,且很难采取相应的手段完全避免。
为了最大程度上减少随机误差,需要更改检测参数,同时要增加检测的次数。在土壤检测工作中,可能会出现过失错误,主要是由于检查员方面的问题导致的,且这方面的错误造成的负面影响最大。
因此,对于土壤检查的内容,需要相关人员全面、详细了解,并且尽最大努力降低发生错误的概率,做到彻底避免检查员方面的原因出现的错误,在保证土壤检查质量真实、可靠的基础上,提高检查的质量。
首先,在测试工作中,要通过了解测试过程中的各项程序,根据测试工作的各项要求,提高测试设备使用过程中的规范性,保证正确使用测试设备。同时,在根据实验操作的计划记录操作情况。
其次,比较检测过程,且要进行空白比较。通过前者的比较工作,能够了解测试工作是否发挥了作用。通过后者的比较工作,能够了解环境因素可能会对检测结果造成的影响。对于要求较高的检测工作,可以对几个空白试验进行样品管理。如果空白值的变化较大,说明土壤检测的结果越不精准。相反,如果空白值的变化较小,说明土壤测试的结果比较准确。
最后,要对土壤测试的测试材料引起重视,不管是哪一种类型的测试材料,都需要保证达到测试的标准。在正常的测试环境中,如果测试物质发生了变化,那么测试的结果也会相应的发生变化,可能会对结果的准确性造成一定的影响。测试物质在变化的同时,不仅会影响测试数据的结果,也可能会由此产生一定的误差[4]。
3 质量控制工作中的问题
现阶段,通过对化学分析检测工作的了解不难发现,其在管理方法存在一些问题,无法从根本上满足社会发展的需要,也对其自身经济效益的发展造成了一定的负面影响。化学分析和检查工作不同于其他类型的工作,具有自身独特的特点,比较突出的特点为比较复杂,且具有一定的抽象性质。在日常工作中,工作人员方面存在的问题、设备方面存在的差异性是影响质量的重要因素。还有一些化学分析工作,由于计划不够科学,检查任务缺乏完整的计划,导致质量控制工作的效果大打折扣。此外,在个别的化学分析和质量检查控制工作中,还有可能出现质量控制流程混淆的情况,导致检查结果的准确性受到影响。
4 土壤化学分析的质量控制策略
4.1 pH值、有机质和水解氮
在对水解物质进行土壤取样时,具体操作过程中,要用不同的试剂瓶将样品分开,每一批检测样品有30个左右。如果发现pH试纸的颜色发生了相应的变化,可以根据分析后得到大概的pH值。检测有机物时,比较常用的是重铬酸钾溶液,可以运用相应的设备提取其溶液,然后将其滴入土壤,可以分析、对比不同间隔的试管,加热之后进行观察。
此环节需要注意的是,要避免选择间隔较小的试管架,保证在加入硫酸时不会对周围的试管造成影响。试管中的溶液发生变化后,加热后试管出现沸腾现象,高出液面,可以控制温度因素,进而达到有机质的具体含量。检测水解氮时可以运用吸收皿,具体操作过程中,对于已经经过使用的玻璃杯等设备,不能直接放回,必须经过严格的冲洗,才能放回原来的位置。
4.2 有效磷、有效锌和有效硼
检测有效磷时,要运用相应的溶液,运用玻璃棒进行操作,确保检测结果相对比较稳定。在过滤环节,可以将上层比较清澈的液体倒出。根据以往的检测经验分析,运用试液时,提取过多或过少都不合适,一般情况下提取2 ml左右比较合适。如果试液浓度过高,可以对其进行稀释处理。在实验中可能会存在一些已经弃用的试液,具有一定的污染性质,要重视这方面的问题,多加留心。例如,磷酸废液。如果发现影响检测的废弃试液,要及时将其提取出来。
检测有效锌时,比较常用的溶液为稀盐酸,可以提取有效锌,然后再进行具体测定,结果比较稳定。具体实验操作中,要选择合适的瓶装容器。根据以往的实验情况分析,一般使用塑料瓶,体积在100 ml左右即可,其瓶盖可以轻松打开且比较容易清洗。
检测有效硼时,主要是通过对比色差,通过对溶液进行严格控制,达到检测的最终目的。其中,对检测溶液的提取比较关键,且比较容易受到外界因素的影响。因此,在对比提取溶液时,要根据实际情况选择相应的测定方式。如果测定数量较多,其测定时间也会相对较长,其他样品很有可能受到影响,导致数值与实际出现偏差[5]。
4.3 阳离子交换量
检测和分析阳离子时,对于杂质的检测是不容忽视的关键环节。具体检测溶液质量时,可以控制相应的配合比,选择相应的pH试纸进行下一步检测。如果要改变溶液的酸碱值,那么溶液的浓度也会发生相应的变化。由于金属离子比较容易出现污染,在具体操作过程中要注意这一问题,并减少类似情况的出现。与此同时,应控制检测时间,避免检测时间过长。
为提高检测效率,确保在短时间内完成检测工作,可以做好以下两项准备工作:一是在规定时间内做好搅拌工作;二是可以运用多种试管同时检测。
检测操作时,如果检测试剂发生了相应的改变,影响到相关参数,相关人员要在第一时间将旁边的杂质分散开,并根据检测的样品土壤成分进行具体操作。在每一次试管用完之后,都要严格清洗,避免污染实验室环境,或者影响接下来的实验操作。如果所用试剂出现了离心的情况,要以平常用的指示剂作为重要参考。
需要注意的是,一些试剂由于清洗不够彻底,在分离操作时可能影响到其他试剂的操作,对离心环节的操作造成负面影响。如果离心机速度较低,可能会影响检测操作,甚至导致检测操作的失败。相反,如果离心机的速度达到了相应的标准,能够起到影响溶液液体结构的作用,从而保证蒸馏过程的顺利进行。
4.4 换性钾、钙、镁
测量钾、钙、镁时,可以通过原子对相对应元素的吸收情况,使特定溶液的浓度发生变化,运用稀释的方法控制参数的变化。如果检测过程中整体参数出现变化,对于要转换的参数溶液要采用试管进行操作,从而达到减少控光比例的目的[6]。
5 结语
土壤化学分析工作能够使研究人员检测到土壤中的各类成分,结合实际展开研究与分析后发现,此类过程中存在的问题多与实际有關,如果要实现对土壤化学成分的控制,必须针对实际展开质量控制。在实际的土壤化学分析质量控制过程中,要通过科学检测手段,在优化土壤检测步骤的同时,保证操作的真实性、可靠性,使土壤检测更加准确。
参考文献
[1] 赵飞.土壤化学分析的质量控制[J].化工设计通讯,2021,47(3):80-81.
[2] 赵育鹏,奥小平,武秀娟.吕梁山南部高天山典型林分土壤化学性质分析及养分分级[J].防护林科技,2021(2):8-10,19.
[3] 杜艺,翟鹏辉,贾镇宁,等.天然草地土壤化学性质对氮磷添加响应的Meta分析[J].草原与草坪,2021,41(1):76-82.
[4] 谢海燕.土壤化学分析的质量控制探讨[J].山东工业技术,2019(9):227.
[5] 马惠荣.土壤中金属元素化学分析时的质量控制研究[J].中国金属通报,2019(4):294-295.
[6] 蒙雯,黄晗达,韩效钊,等.砀山县梨园土壤大中量元素养分状况分析[J].肥料与健康,2021,48(5):19-23.