Importance of Examining Chloride Ion in Agricultural Potassium Sulfate and Examining Method
Abstract：
The importance of examination of chloride ion content in agricultural potassium sulfate is presented, and the determination method of chloride ion content in agricultural potassium sulfate is introduced. After adopting Volhard method to determine chloride ion instead of mercurimetry, not only accurate analysis result can be obtained, but also the use of toxic mercury nitrate can be avoided, realizing the aim of clean production.
钾肥按其组分是否含氯可分为含氯钾肥和无氯钾肥两大类。由于某些农作物需钾但忌氯，氯不仅会降低这些作物的产量，而且会使作物的品质恶化，因此，必须施用无氯钾肥，以确保农作物的质量及其经济效益[1]。
无氯钾肥主要有碳酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、硫酸钾等，其中：碳酸钾、磷酸二氢钾由于生产成本太高而很少在农业中使用；硝酸钾产量低，其价格较硫酸钾高40%~50%，所以一般用作工业原料，近年来有企业致力于改变硝酸钾的生产方法[2]，以图降低成本来发展硝酸钾的农业用途；硫酸钾中氧化钾含量高(质量分数约为50%)，且具有不吸潮、不结块、便于运输和使用等优良特性，因此，硫酸钾成为无氯钾肥的主要品种。
1
农用硫酸钾氯离子检验的重要性
由于农用硫酸钾更加适合农用作物，如烟草、瓜果、蔬菜、果树等植物的种植，所以其成为农用钾肥的重要原材料。但是，大部分农民在烟草、瓜果、蔬菜、果树的施肥过程中，无意识地加入了含有氯化钾的钾肥或氯离子超过国家标准的劣质硫酸钾，使土壤中含有大量的氯离子，在农作物萌芽、生长、开花、结果后，果实中就含有了大量的氯离子并通过食用而进入人体，如果人体内长期储存氯元素，会严重影响身体健康。另外，土壤中含有过多的氯元素，会严重影响农作物的发芽以及妨碍幼苗时期植物的生长，甚至会导致烟草口味变差、可燃性降低，并增加了自燃的可能性。
我国是一个严重缺钾的国家，我国大部分钾肥都需要从国外进口，2015年，我国进口钾肥总量为9 400 kt(以KCl计)，而且我国农业上使用的大部分硫酸钾都是通过工业氯化钾脱氯制取。据资料显示，目前市场上销售的硫酸钾价格接近4 000元/t，而氧化钾含量相同的氯化钾售价为3 000元/t，在巨大价格差的诱惑下，一些不法之徒常以氯化钾冒充硫酸钾[3]，使得市场变得异常混乱；加上有些企业的生产工艺落后、生产技术不高，在通过氯化钾脱氯制硫酸钾的过程中，常出现氯离子含量超标(按GB 20406—2006规定，农用硫酸钾合格品的氯离子质量分数≤2%)的问题，使得农用硫酸钾市场的质量状况令人堪忧。
如果开展硫酸钾产品中氯离子含量的检验，势必会剔除不合格产品，净化硫酸钾市场。因此，为了减少农业上的损失，在检验硫酸钾的同时开展检验氯离子含量势在必行。
2
氯离子的检验
2.1
原理
如果样品中含有氯离子，则在酸性的条件下，加入过量的硝酸银，使得溶液中游离的氯离子与银离子发生化学反应，生成氯化银沉淀，然后用邻苯二甲酸二丁酯将沉淀重新包裹，在指示剂硫酸铁铵的作用下，用硫氰酸铵标准滴定溶液与滴定后剩余的硝酸银反应[4]。
2.2
试剂与材料
(1) 试剂
邻苯二甲酸二丁酯，硝酸溶液(1+1)，硝酸银溶液(0.05 mol/L)，硫氰酸铵标准滴定溶液(0.05 mol/L)，氯标准溶液(1 mg/mL)，硫酸铁铵指示液(80 g/L)。
0.05 mol/L硝酸银溶液配制：用天平称取硝酸银8.7 g，溶解于水中，稀释至1 000 mL，然后储存在棕色试剂瓶中。
1 mg/mL氯标准溶液配制：准确称取经270~300 ℃烘干至恒重的基准试剂氯化钠1.648 7 g，将其置于烧杯后加水溶解，然后移入1 000 mL容量瓶中定容，混匀后储存于塑料瓶中。
80 g/L硫酸铁铵指示液配制：溶解8.0 g硫酸铁于75 mL水中，过滤，加几滴硫酸，使棕色消失，然后稀释至100 mL。
(2)材料
容量瓶，玻璃棒，烘干箱，量杯，烧杯，洗瓶，天平，锥形瓶，移液管，棕色酸式滴定管，铁架台。
2.3
标定方法
准确吸取25.0 mL氯标准溶液于250 mL锥形瓶中，加入5 mL硝酸溶液和25.0 mL硝酸银溶液，摇动使其沉淀分层；然后加入5 mL邻苯二甲酸二丁酯，摇动片刻；最后加入水，使溶液总体积在100 mL左右，再加入2 mL硫酸铁铵指示液，用硫氰酸铵标准滴定溶液滴定剩余的硝酸银，至出现浅橙红色或浅砖红色为止。本检测需要同时进行空白试验与平行试验，以提高检验的准确性。
硫氰酸铵标准滴定溶液的浓度c按式(1)计算：
式中：m—所取氯标准溶液中氯离子质量，g；
V0—空白试验(25.0 mL硝酸银溶液)所消耗硫氰酸铵标准滴定溶液体积，mL；
V1—滴定剩余的硝酸银所消耗硫氰酸铵标准滴定溶液体积，mL；
M—氯离子物质的量质量，g /mol。
空白平行试验：在检测的同时，空白试验除不加试样外，按同样的操作步骤以及同样的试剂、溶液和用量进行空白平行试验。
2.4
分析结果表述
氯离子含量w2以其质量分数表示，按式(2)计算：
式中：V2—滴定试液时所消耗硫氰酸铵标准滴定溶液体积，mL；
c—硫氰酸铵标准滴定溶液浓度，mol/L；
m—试液的质量，g；
D—测定时吸取试液体积与试液的总体积之比。
取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。试验结果表明，平行测定结果的绝对差值不大于0.15%，不同实验室测定结果的绝对差值不大于0.30%。
3
结语
农用硫酸钾中氯离子含量的测定由原先的汞量法改为佛尔哈德法，即采用硫氰酸铵沉淀滴定法，不仅能够得到准确的分析结果，而且使分析人员远离了剧毒的硝酸汞，达到了清洁生产的目的。
沪公网安备 31010702007066号