復(fù)合肥料中有效磷含量的快速測定

夏 潔，趙學(xué)武，陳紅娟，普仲國

（云南云天化紅磷化工有限公司，云南 開遠(yuǎn) 661600）

0 引言

目前復(fù)合肥中的有效磷測定主要有重量法、容量滴定法和比色法3種。重量法采用乙二胺四乙酸（EDTA）溶液在60℃保溫振蕩1 h提取復(fù)合肥中有效磷，提取液中的正磷酸根離子在酸性介質(zhì)中與喹鉬檸酮試劑生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，于（180±5）℃干燥45min左右，根據(jù)沉淀質(zhì)量計(jì)算有效磷含量，分析時(shí)間不少于4 h［1］。

容量滴定法采用EDTA溶液提取復(fù)合肥中有效磷，提取液中的正磷酸根離子在酸性介質(zhì)中與喹鉬檸酮試劑生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，沉淀經(jīng)洗滌后用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。容量滴定法分析時(shí)間比重量法縮短約1 h，但準(zhǔn)確度不如重量法。

比色法用磷鉬酸作顯色劑，用分光光度計(jì)通過吸光度計(jì)算磷含量。比色法要求稀釋至一定的濃度才能進(jìn)行測定，對高含量的有效磷分析誤差大。

在實(shí)際生產(chǎn)控制分析中，分析工作往往滯后于生產(chǎn)，如分析時(shí)間太長，對生產(chǎn)控制的指導(dǎo)性小。如何提高分析速度，盡快提供準(zhǔn)確的分析結(jié)果，是目前急切需要解決的問題。筆者對傳統(tǒng)磷鉬酸喹啉重量法有效磷提取工序和沉淀干燥工序進(jìn)行改進(jìn)（改進(jìn)后方法簡稱快速法），復(fù)合肥樣品有效磷的測定時(shí)間由4.0 h縮短至1.5 h，大大提高了分析速度，同時(shí)分析結(jié)果準(zhǔn)確，對生產(chǎn)工藝的及時(shí)調(diào)整有著極大的實(shí)際指導(dǎo)意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器和試劑

恒溫干燥箱，能維持（180±5）℃；玻璃坩堝式過濾器，4號(hào)，容積30mL；循環(huán)式水真空泵；美的微波干燥箱。

EDTA溶液（37.5 g/L)，稱取EDTA 37.5 g于1 000mL燒杯中，加入少量水溶解后，用水稀釋至1 000mL，混勻。

喹鉬檸酮試劑：溶液A，將鉬酸鈉70 g溶解在加有100mL水的400mL燒杯中；溶液B，將檸檬酸60 g溶解在加有100mL水的1 000mL燒杯中，并加硝酸85 mL；溶液C，把溶液A加到溶液B中，混勻；溶液D，將硝酸35mL和水100mL在400mL燒杯中混合，并加喹啉5mL；溶液E，把溶液D加到溶液C中，混勻，靜置一夜，用濾紙過濾，濾液中加入丙酮280mL，用水稀釋至1 000mL。溶液貯存在聚乙烯瓶中放于暗處，避光避熱［2］。

硝酸（1+1）溶液：取水和濃硝酸各500mL于1 000mL燒杯中，攪拌混勻。

磷標(biāo)準(zhǔn)溶液（ρ（P2O5）1mg/mL）：稱取磷酸二氫鉀（130℃烘干2 h）1.917 6 g于400mL燒杯中，用少量水溶解，移入1 000mL容量杯中，加水至400mL，加入濃硝酸5mL，用水定容，搖勻。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

稱取復(fù)合肥試樣1 g（精確至0.000 1 g）于250 mL燒杯中，加入EDTA溶液150～200mL置于電爐上加熱至沸騰一定時(shí)間后（其間用玻璃棒攪拌3～4次），冷卻，把試液移入250mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，混勻。干過濾，棄去最初部分濾液，即得待測液。移取試液10～25mL（w（P2O5）<30%時(shí)取25 mL，w（P2O5）>30%時(shí)取10 mL）于500mL錐形瓶中，加入（1+1）硝酸10mL、蒸餾水100mL左右。在電爐上加熱至沸，取下，沿錐形瓶壁緩慢加入喹鉬檸酮試劑50mL，順時(shí)針搖動(dòng)錐形瓶后置于電爐上加熱至沸1min左右，取下，用水冷卻。用預(yù)先在（180±5）℃干燥箱內(nèi)干燥至恒質(zhì)量的4號(hào)玻璃坩堝式過濾器過濾，先將上層清液濾完，然后用傾瀉法洗滌沉淀1～2次，將沉淀移入過濾器中，再用蒸餾水沿玻璃坩堝壁洗滌2～3次，共用水125～150mL。將沉淀連同過濾器置于微波干燥箱內(nèi)，在微波P100條件下干燥一段時(shí)間，移入干燥器內(nèi)，冷卻至室溫，稱量。

1.3 計(jì)算

復(fù)合肥料中有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)w按式（1）計(jì)算：

式中m1——坩堝和沉淀的質(zhì)量，g；

m2——坩堝的質(zhì)量，g；

m——試樣質(zhì)量，g；

V——試樣吸取量，mL；

0.032 07——磷鉬酸喹啉質(zhì)量換算為P2O5質(zhì)量的系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取時(shí)間選擇

用EDTA溶液直接加熱提取2個(gè)規(guī)格復(fù)合肥中有效磷，將所得沉淀在（180±5）°C干燥箱中干燥45min左右，提取時(shí)間對結(jié)果的影響見表1。

表1 提取時(shí)間對測定結(jié)果的影響

由表1可知，提取時(shí)間低于10min時(shí)測定結(jié)果明顯偏低，10～15min時(shí)結(jié)果穩(wěn)定，高于20min結(jié)果稍偏高，因此提取時(shí)間選定為10min。

2.2 干燥時(shí)間選擇

在EDTA加熱提取時(shí)間為10min條件下，采用微波爐在微波P100條件下對沉淀進(jìn)行干燥，不同干燥時(shí)間下測得結(jié)果見表2。

表2 干燥時(shí)間對測定結(jié)果的影響

由表2可知，干燥時(shí)間為5min時(shí)，測定結(jié)果明顯偏低，10～15min時(shí)結(jié)果穩(wěn)定，20min時(shí)微波干燥時(shí)間太長，出現(xiàn)沉淀物爆裂飛濺現(xiàn)象，因此微波干燥時(shí)間選定為12min。

2.3 方法對比實(shí)驗(yàn)

分別用快速法和國標(biāo)法測定復(fù)合肥樣品中有效磷含量，具體測定結(jié)果見表3。由表3可知，快速法和國標(biāo)法測定復(fù)合肥中有效磷含量結(jié)果一致，說明本方法準(zhǔn)確度較高。

表3 兩種方法測定結(jié)果對比

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)

分別對6組復(fù)合肥樣品進(jìn)行6次平行測定，結(jié)果見表4。

表4 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，快速法精密度好，重現(xiàn)性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

在已知P2O5含量的樣品中添加一定量P2O5標(biāo)準(zhǔn)樣品，采用快速法測定，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表5。由表5可知，方法加標(biāo)回收率為99.87%～100.21%，準(zhǔn)確度較高。

表5 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

快速法對有效磷提取、沉淀干燥方式進(jìn)行改進(jìn)，具有方便、快速、安全，操作簡易等優(yōu)點(diǎn)，縮短了分析時(shí)間，提高了工作效率，能及時(shí)為生產(chǎn)裝置提供準(zhǔn)確的分析結(jié)果，對復(fù)合肥產(chǎn)品生產(chǎn)控制工藝的及時(shí)調(diào)整有著極大的實(shí)際指導(dǎo)意義。