[發明專利]一種利用X射線衍射儀鑒定化學肥料真假的方法

在審

• 申請號: 202010574032.8
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111912870A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 汪洪;王林洋;張金堯;宋書會;溫云杰;商澤輝;唐杉;辛宇
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所
• 主分類號: G01N23/2055
• 分類號: G01N23/2055
• 代理公司: 北京知本村知識產權代理事務所(普通合伙) 11039
• 代理人: 劉江良

1.一種利用X射線衍射儀鑒定化學肥料真假的方法，其特征在于，待測化學肥料樣品在X-射線衍射儀內進行粉末無損檢測，獲得其晶體衍射峰的晶面間距d值、峰位2θ角值、衍射強度特征值，將其與對應的化學肥料真品或標準品測定結果比對，或與國際衍射數據中心標準譜圖庫查詢比對，通過相關系數法或余弦法進行匹配度評價判定，從而確定化學肥料產品的真假。

2.根據權利要求1所述的鑒定化學肥料真假的方法，其特征在于，所述的化學肥料選自硫酸銨、尿素、硝酸銨、氯化銨、碳酸氫銨、硝酸銨鈣、氰氨化鈣、磷酸一銨、磷酸二銨、硝酸磷肥、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、磷酸二氫鉀、含鋅、鐵、錳、銅、鉬、硼、氯中的一種或多種元素的微量元素肥料、含鈣、鎂、硫中的一種或多種元素的中量元素肥料、復混肥料或復合肥料。

3.根據權利要求1所述的鑒定化學肥料真假的方法，其特征在于，具體步驟包括：

1)所需鑒定的待測化學肥料樣品粉碎過孔徑0.5mm篩，粉末在X-射線衍射儀儀器樣品室中均勻分布，樣品室面與試樣面面齊平；

2)設置好X射線衍射儀儀器工作條件：包括產生X射線的靶管電壓與電流、測量角度范圍、步長、掃描速度，需要選擇連續掃描模式測定；

3)測定結果獲得待測化學肥料樣品衍射峰的晶面間距d值、峰位2θ角值、相對衍射強度，從中篩選出相對衍射強度≥5％的衍射峰為指紋性特征峰，建立目標待測物樣品的衍射指紋圖譜。

4)選擇所需鑒定的待測化學肥料對應的化學肥料真品或標準品，在上述2)設置的X射線衍射儀儀器工作條件下進行測定，重復測定至少5次或至少選擇5個待測化學肥料對應的真品或標準品的樣品進行測定；獲得真品或標準品衍射峰的晶面間距d值、峰位2θ角值、相對衍射強度數據；從中篩選出相對衍射強度≥5％的衍射峰為指紋性特征峰，以2θ為橫坐標，相對衍射強度為縱坐標，分別計算其平均數和中位數，獲得化學肥料真品或標準品對照指紋圖譜，作為預定值；或者在國際衍射數據中心標準譜圖庫進行檢索，獲得峰位晶面間距d值、2θ角值、相對衍射強度數據，從中篩選出相對衍射強度≥5％的衍射峰為指紋性特征峰，獲得所需鑒定待測化學肥料對應標準指紋圖譜，作為預定值。

5)物相分析定性判定：將步驟3)待測化學肥料樣品的衍射指紋圖譜與步驟4)的化學肥料真品或標準品指紋圖譜進行對比分析，以峰位2θ角數據與之進行尋峰標定，2θ角數據允許偏差的絕對值為重復測定值(優選至少5次)標準偏差3倍，從而獲得彼此接近的共有峰；或者將步驟3)待測化學肥料樣品的衍射圖譜與步驟4)選擇國際衍射數據中心檢索標準譜指紋圖譜，進行對比分析，衍射分析數據與之進行尋峰標定，獲得彼此共有峰的數目；

6)結果比對：對步驟5)相應共有峰的晶面間距d值、峰位2θ角值、相對衍射強度進行匹配度評價，評價方法是進行相關系數法或夾角余弦法計算；其中，對相關系數或夾角余弦值高于0.95，說明匹配度置信度高，所需鑒定的待測化學肥料樣品與真品或標準品符合度較高，判定待測化學肥料為真品，否則待測化學肥料物樣品存疑。

4.如權利要求3所述的鑒定化學肥料真假的方法，所述相關系數法的計算公式如下：

其中a_i為共有峰中需鑒定的待測化學肥料樣品指紋圖譜中第i個峰強度值，b_i為對應的真品或標準品指紋圖譜或ICDD標準指紋圖譜中第i個峰強度值，a為待測化學肥料樣品指紋圖譜中峰強度的平均值，為對應的的真品或標準品指紋圖譜中譜峰強度的平均值，n為各自圖譜特征峰數目；

所述夾角余弦法計算公式如下：

其中，x_i為共有峰中需鑒定的待測化學肥料樣品指紋圖譜中第i個峰強度值，y_i為對應的真品或標準品指紋圖譜或ICDD標準指紋圖譜中第i個峰強度值，n為各自圖譜特征峰數目。