隨著全球人口的穩(wěn)定增長，每年必須生產(chǎn)足夠的農(nóng)作物來提供食物、衣物和其他產(chǎn)品。玉米、小麥、大豆和棉花等農(nóng)作物從其生長的土壤中吸收養(yǎng)分。肥料在為這些作物提供適當(dāng)生長所需的養(yǎng)分方面起著至關(guān)重要的作用。
硝酸銨(NH4NO3)是高質(zhì)量、有效肥料生產(chǎn)中的重要成分，也是植物氮和銨的良好來源。
硝酸銨以類似于廚房食鹽的小珠狀形式生產(chǎn)，價(jià)格便宜且通常可以安全處理，但儲(chǔ)存起來可能是個(gè)問題。隨著時(shí)間的流逝，化合物吸收水分，導(dǎo)致結(jié)成更大塊狀。而這樣的結(jié)塊會(huì)使硝酸銨壓縮，處于強(qiáng)熱中，引發(fā)爆炸。
上個(gè)世紀(jì)，至少有30場災(zāi)難和恐怖襲擊是與硝酸銨有關(guān)的。而最近發(fā)生的事件之一是2020年8月4日，在黎巴嫩首都貝魯特，硝酸銨爆炸造成至少220人死亡，超過5000人受傷。這是有史以來與硝酸銨爆炸相關(guān)的最大工業(yè)災(zāi)難之一。
肥料水分分析方法
在硝酸銨的生產(chǎn)過程中，控制水分含量很重要。低水分含量是優(yōu)選的，但是不必要的過度干燥會(huì)導(dǎo)致額外的制造成本。全球不同肥料的法規(guī)有所不同，但是當(dāng)?shù)胤蓵?huì)確保不得超過最大水量。因此，需要一種快速、可靠和準(zhǔn)確的水分測(cè)定方法。在所有可用的方法中，卡爾·費(fèi)休滴定法是最常見的方法之一。
與其他方法相比，近紅外光譜(NIRS)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。這是一種輔助技術(shù)，無需任何樣品準(zhǔn)備即可在不到一分鐘內(nèi)產(chǎn)生可靠的結(jié)果。NIRS是一種無損測(cè)量技術(shù)，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何化學(xué)廢棄物。
近紅外光譜法進(jìn)行固體分析
瑞士萬通DS2500 近紅外光譜固體分析儀具有旋轉(zhuǎn)大樣品杯，最適合測(cè)量肥料或硝酸銨顆粒中不同參數(shù)。
將固體樣品(例如顆粒)放入DS2500大樣品杯中，然后放在分析儀測(cè)量窗口上，掃描樣品時(shí)，大樣品杯將旋轉(zhuǎn)以補(bǔ)償樣品的不均勻性。
DS2500 近紅外光譜固體分析儀是預(yù)分散系統(tǒng)，用單色光照射樣品，來保持盡可能低的光能量。所以在開始分析之前必須關(guān)閉儀器蓋，以免外部光線影響結(jié)果。近紅外入射光來自樣品下方，照射樣品后的部分反射光收集到檢測(cè)器，檢測(cè)器也位于樣品容器平面的下方。置入樣品45秒，測(cè)量完成，并顯示結(jié)果。由于此反射光包含所有相關(guān)的樣本信息，因此此測(cè)量方式稱為漫反射。
近紅外光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
√ 快速 不到一分鐘即可得到結(jié)果
√ 省時(shí) 無需樣品制備，固體和液體樣品可直接測(cè)定
√ 經(jīng)濟(jì) 成本低，無需化學(xué)試劑或溶劑
√ 環(huán)保 不會(huì)產(chǎn)生廢棄物
√ 無損 珍貴的樣品可以在分析后重復(fù)使用
√ 多效 多成分分析，同時(shí)預(yù)測(cè)不同組分
√ 簡單 易于操作，用戶可以很快學(xué)會(huì)操作
總體而言
近紅外光譜法是測(cè)定固體和液體中化學(xué)和物理參數(shù)的可靠替代技術(shù)。這是一種快速的方法，也可以成功地用于工作人員的日常分析中，而無需接受任何高級(jí)培訓(xùn)。
