磷肥中鈣含量測(cè)定的方法探究

黃俊程 韋偉平

【摘 要】 通過王水溶解磷肥試樣，移取一定體積的樣品溶液，用5%鹽酸作為酸介質(zhì)溶液，在鈣的標(biāo)準(zhǔn)曲線中加入梯度的磷標(biāo)液使之基體匹配，利用等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定磷肥中鈣的含量。該方法操作簡(jiǎn)便，分析快速，有效消除基體干擾的影響，穩(wěn)定性好，精密度高;樣品結(jié)果與國(guó)標(biāo)容量法方法數(shù)據(jù)比對(duì)，結(jié)果滿意，有效提高了磷肥檢測(cè)鈣含量的檢測(cè)效率，大大縮短了磷肥中鈣含量測(cè)定方法的周期。

【關(guān)鍵詞】磷肥;鈣含量;基體干擾;等離子體發(fā)射光譜法

1.前言

在進(jìn)出口貿(mào)易中，磷肥作為中國(guó)重要的進(jìn)出口產(chǎn)品之一，有著舉足輕重的地位。磷肥主要包括磷礦砂、磷酸氫鈣、重鈣、普通過磷酸鈣、鈣鎂磷肥等，其中磷礦作為化肥生產(chǎn)不可或缺的原料，重鈣和過磷酸鈣作為貿(mào)易產(chǎn)品遠(yuǎn)銷澳大利亞、印度、日本等海外國(guó)家，磷酸氫鈣常作為添加劑應(yīng)用于食品生產(chǎn)流通的原料。而在進(jìn)出口化肥貿(mào)易活動(dòng)中，常常涉及到磷肥中鈣含量的測(cè)定，并作為交易雙方結(jié)算的重要依據(jù)。對(duì)于磷肥的鈣含量檢測(cè)，我國(guó)國(guó)標(biāo)通常采用的方法是EDTA容量法[1-4]，該方法操作過程復(fù)雜，繁瑣，終點(diǎn)判定不敏銳，檢測(cè)周期較長(zhǎng);本文采用等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定磷肥中鈣含量，操作步驟簡(jiǎn)單，檢測(cè)周期短，結(jié)果與國(guó)標(biāo)方法相比，結(jié)果滿意。

本文采用等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定磷肥中鈣的含量。同時(shí)配制相應(yīng)梯度的鈣磷混合標(biāo)準(zhǔn)曲線，消除基體干擾和試劑空白的干擾。本文對(duì)磷肥中鈣含量測(cè)定方法進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，大大縮短了檢測(cè)周期，操作流程簡(jiǎn)易，成本大大降低，檢測(cè)的數(shù)據(jù)與我國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比，結(jié)果滿意，適用于磷肥中鈣含量的測(cè)定。

2.實(shí)驗(yàn)部分

除非另有說明，分析中僅使用確認(rèn)為優(yōu)級(jí)純的試劑，所用水均為蒸餾水或去離子水或相當(dāng)純度的水。

2.1試劑耗材：鹽酸（ρ = 1.19 g/mL），硝酸（ρ = 1.42 g/mL）。鈣標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，1000μg/mL。磷標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，1000μg/mL。高純氬氣（體積分?jǐn)?shù)≥99.99%）。

2.2 儀器以及相關(guān)參數(shù)

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。儀器工作參數(shù)設(shè)定：分析功率 1.30 kW;霧化器流量 0.55 L/min;輔助氣流量 0.20 L/min;等離子氣流量 15 L/min;進(jìn)液泵速 1.5 mL/min;

2.3 鈣-磷混合標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

分別移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL）和磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL）于100mL的容量瓶中，加入5mL濃鹽酸溶液，加水定容至刻度，搖勻備用。配制的鈣-磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線的濃度分別為0.00μg/mL、5.00μg/mL、10.00μg/mL、20.00μg/mL、30.00μg/mL、40.00μg/mL、50.00μg/mL。

2.4 實(shí)驗(yàn)步驟

本文稱取1.0g磷肥樣品于250ml高腳燒杯中，同時(shí)稱取水分，測(cè)定水分含量，加入25mL 濃鹽酸，蓋上表面皿，煮沸5分鐘，加入8mL 濃硝酸，蓋上表面皿，繼續(xù)加熱煮沸30分鐘，拿下稍冷，加水至50mL左右，繼續(xù)加熱煮沸10分鐘，溶解鹽類;拿下冷卻，定容于250mL容量瓶中并搖勻;用慢速濾紙過濾后，根據(jù)鈣含量的大小，移取一定體積的樣品溶液于100mL 容量瓶中，加入5mL濃鹽酸介質(zhì)，加水定容搖勻后，用等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定磷肥中鈣的含量。

3.結(jié)果與討論

3.1 試劑對(duì)鈣測(cè)定結(jié)果的影響

磷肥中的鈣元素在王水介質(zhì)中可以形成穩(wěn)定的離子化合物，在5%鹽酸介質(zhì)體系中，鈣-磷溶液更容易穩(wěn)定電離，在等離子體發(fā)射光譜儀上測(cè)定數(shù)據(jù)更為穩(wěn)定。同時(shí)，試劑越少，對(duì)整體實(shí)驗(yàn)的試劑干擾影響越少。

3.2 鈣含量與磷肥稀釋總倍數(shù)的關(guān)系

磷肥中分有普通過磷酸鈣、重鈣、富鈣、鈣鎂磷肥、磷酸氫鈣等形式，不同類別的磷肥，鈣的大小含量也不同，大量實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)鈣含量低于10%時(shí)，總的樣品稀釋倍數(shù)為2500mL;當(dāng)鈣含量在10%～25%時(shí)，總的稀釋倍數(shù)為5000mL;當(dāng)鈣含量在25%～40%時(shí)，總的稀釋倍數(shù)為5000mL，把樣品的稱樣量酌情減少為0.80g～0.95g。

3.3 加入磷基體對(duì)鈣含量的影響

磷肥在王水的溶解環(huán)境下形成磷酸介質(zhì)的體系，移取一定量的試液里面含有磷酸基體，對(duì)測(cè)定鈣含量產(chǎn)生一定的干擾，加入一定梯度的磷的標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以有效消除磷酸基體對(duì)鈣含量的影響，研究表明，加入磷曲線后測(cè)定的鈣的含量更穩(wěn)定，數(shù)據(jù)重復(fù)性好。

3.4 準(zhǔn)確度與精密度分析

實(shí)驗(yàn)室以磷酸氫鈣為分析對(duì)象，測(cè)定磷酸氫鈣標(biāo)樣中鈣含量數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得到數(shù)據(jù)如下表：（磷酸氫鈣標(biāo)樣中鈣含量為23.50%），根據(jù)方法條件的優(yōu)化，磷酸氫鈣中鈣含量的結(jié)果穩(wěn)定性好，精密度水平高，可以應(yīng)用于進(jìn)出口磷肥的鈣含量的測(cè)定。

4.結(jié)論

應(yīng)用等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定磷肥中鈣含量，該方法操作簡(jiǎn)便，分析快速，周期較短，有效消除基體干擾的影響，穩(wěn)定性好，精密度高;大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，磷肥中鈣含量的測(cè)定，通過加入等效的磷基體，可以有效消除基體干擾，結(jié)果滿意，既提高了磷肥中鈣含量測(cè)定的檢測(cè)效率，又縮短了鈣含量的檢測(cè)周期，適用于進(jìn)出口貿(mào)易磷肥中鈣含量的測(cè)定，對(duì)進(jìn)出口貿(mào)易的良性有序發(fā)展有重大作用！

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 1871.4-1995 磷礦石和磷精礦中氧化鈣含量的測(cè)定 容量法[S].

[2]GB/T 19203-2003 復(fù)混肥料中鈣鎂硫含量的測(cè)定[S].

[3]GB 22549-2017飼料添加劑 磷酸氫鈣[S].

[4]GB/T 20412-2006 鈣鎂磷肥[S].