[发明专利]复合肥氮形态的拉曼光谱定性检测方法

说明书

技术领域

本发明属于用光学手段的检测技术，尤其属于通过光谱与标准图谱比对确定氮形态的检测技术。

背景技术

肥料中总氮含量的测定是含氮肥料的主要检验项目，是化肥企业在实施生产过程控制、保证产品质量的重要手段，也是加强肥料质量管理的重要依据。在对复合肥中总氮含量进行测定时，对于一个不明类型的肥料，定性检测氮形态非常必要。而其中选择正确的检验方法、保证不丢弃成分、提高检验正确性是技术的关键。

氮是多价态的元素，氮素类型主要有铵态氮、硝态氮、酰胺态氮，氮形态的鉴定，决定了待测试样前处理的方法。常规的复混肥料中氮含量检验流程：肥料试样经硝态氮定性鉴定后，不含硝态氮的试样用硝化蒸馏滴定得出总氮结果。含硝态氮的试样用尿素定性鉴定，其中含尿素的先还原再硝化，蒸馏滴定得出总氮结果；不含尿素的用碱还原直接，蒸馏滴定得出总氮结果。

常用的氮形态鉴定方法是化学法，步骤如下：

铵态氮的鉴定：将肥料溶解，取滤液2ml，加10%的氢氧化钠，略加热后闻之有氨味，或能将置于管口处经润湿的红色石蕊试纸变蓝。

硝态氮的鉴定：将肥料溶解，向滤液中加入少许硝酸试粉，并加入数滴2%醋酸溶液使体系酸化。滤液中若含有硝态氮，溶液在2分钟之内呈明显的桃红色。

尿素态氮的鉴定：取少量肥料，用水溶解，加入约10ml氢氧化钠溶液后蒸馏。此时，接受瓶中无需加硫酸吸收液。当蒸出体积达到约400ml以上时，用广泛pH试纸测出溜出液，如pH小于7表明肥料中无尿素态氮。如pH大于8，需继续蒸馏2min后再次测试，如pH值仍大于8，可确定肥料中含有尿素态氮。

化学方法步骤多、操作繁琐、使用试剂多、耗时较长、效率较低且污染环境。

拉曼光谱是一种分子散射光谱，每一种物质都有其对应的“指纹”拉曼光谱，据此可对物质的结构、成分进行表征。拉曼光谱法样品无需前处理简单、不破坏样品、快速又可重复，且可以同时鉴定多个组分。

经检索，目前涉及用拉曼光谱进行检测的中国专利有200810061620.0号《混纺织物组分的拉曼光谱定性检测方法》、200810225085.8号《用于液态奶中三聚氰胺现场快速检测的拉曼光谱法及试剂盒》、200910078297.2号《用拉曼光谱仪检测经单壁碳纳米管标记的检测物的方法》和201010579934.7号》激光纳米拉曼光谱检测食用油和塑料包装中BHA的方法》，未见到用拉曼光谱确定氮形态的检测技术方案。

发明内容

本发明目的是提供复合肥氮形态的拉曼光谱定性检测方法，以便快速准确地确定复合肥中的氮形态、确定样品处理方法，从而得到准确的总氮含量。 

为达到上述发明目的，发明人经过试验研究提供的方法包括以下步骤:

(1) 建立各种已知氮形态的样品水溶液特征峰位置表及其标准图谱；

(2) 将待测复合肥样品按照分析规范溶解于水制成溶液，过滤除去杂质，再用拉曼光谱仪直接获取待测样品水溶液的激光拉曼光谱；

(3) 将样品的激光拉曼光谱特征峰与标准图谱进行比对，得出待测复合肥样品的氮形态。

上述已知氮形态是铵态氮、硝态氮、酰胺态氮。

发明人指出：由于拉曼光谱的特点，特别适合检测水体中物质成分，本发明所述的方法，可以从谱峰位置及相对强度，直接判断出复合肥中氮形态的差异，以此更准确的对复合肥样品进行处理。本发明所需分析时间短，待测样品处理简单，且用量少，检测便捷、准确。

附图说明

图1 为本发明中便携式拉曼光谱仪的参数设置图，

图2 为磷酸二氢铵试样水溶液的拉曼光谱图，

图3 为硫酸铵试样水溶液的拉曼光谱图，

图4 为磷酸二氢铵+硫酸铵试样水溶液的拉曼光谱图，

图5 为只含硝态氮的硝酸钾水溶液拉曼光谱图，

图6 为只含酰胺态氮的尿素水溶液拉曼光谱图， 

图7 为硝酸铵水溶液的拉曼光谱图，

图8为硝酸钾+磷酸二氢铵水溶液的拉曼光谱图，

图9为硝酸钾+硫酸铵水溶液的拉曼光谱图，

图10为硝酸钾+硫酸二氢铵+硫酸铵水溶液的拉曼光谱图，

图11为硝酸钾+硝酸铵水溶液的拉曼光谱图，

图12为硝酸铵+磷酸二氢铵水溶液的拉曼光谱图，

图13为硝酸铵+硫酸铵水溶液的拉曼光谱图，

图14为硝酸铵+磷酸二氢铵+硫酸铵水溶液的拉曼光谱图，

图15为硝酸铵+硝酸钾+磷酸二氢铵水溶液的拉曼光谱图，