硝酸研磨快速提取復肥有效磷的研究

□文/田耕 田靜

復肥類產品養分含量高，副成分少，對土壤損害小，物理性狀好，不易結塊，便于生產、運輸、儲存和機械化施用，成為我國當前肥料生產和施用的基本發展方向。復肥類產品中高含量的氮、磷、鉀是作物健康生長的重要營養元素，其中磷是作物核酸、核蛋白、磷脂等的組成元素，在生長前期施磷肥對作物的花芽分化起到至關重要的作用。在生長過程中，磷素參與作物的光合作用、呼吸作用、細胞分化等；磷能促進早期作物根系的形成和生長，提高作物適應外界環境條件的能力；另外，磷還影響蛋白質的合成與分解，促進脂肪的合成，施用磷肥可提高糧食、水果、蔬菜的品質［1-2］，總之，缺磷會嚴重影響作物的生長。因此，加強復肥類產品中有效磷含量的快速檢測，直接關系到食品的安全。

目前復肥類產品中有效磷含量的測定方法有磷鉬酸喹啉重量法、等離子體發射光譜法和自動分析儀法［3］，這三種方法中磷鉬酸喹啉重量法操作簡單，實驗結果準確穩定，不需要昂貴的儀器設備，應用最為廣泛，已經作為通用方法被新的國際標準推廣使用［4］。本次實驗中，改變了重量法的樣品前處理條件，采用硝酸研磨的方式提取有效磷，縮短了實驗時間，且實驗結果的準確性和重復性均能達到標準要求，為復肥類產品有效磷的測定提供了新的方法，為將來肥料產品快速檢測提供可能性。

一、實驗儀器與材料

（一）實驗原理

在酸性條件下對肥料樣品充分研磨，釋放出其中的正磷酸根，在酸性介質中，含磷溶液與喹鉬檸酮試劑生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，用磷鉬酸喹啉重量法測定有效磷的含量。

（二）儀器和試劑

電子分析天平：感量為0.0001克；

瓷蒸發皿（75毫升）；

4號玻璃坩堝式過濾器（30毫升）；

電熱恒溫鼓風干燥箱（溫度可穩定在180±2℃）；

硝酸溶液1：1+1（V/V）；

硝酸溶液2：1+10（V/V）；

喹鉬檸酮試劑：與GB/T8573-2017測定有效磷所用試劑相同。

（三）實驗過程

稱取含有100～200毫克五氧化二磷的試樣于75毫升瓷蒸發器中，加入上述硝酸溶液1，充分研磨后加入25毫升水，攪動使溶液均勻，靜置待固體不溶物與上清液分層，將上清液傾注過濾于250毫升量瓶中。再向不溶物中加入5毫升硝酸溶液2，充分研磨后加入25毫升水，待分層后將上清液傾注入容量瓶，重復三次后，將剩余不溶物轉移到濾紙上，并用水洗滌不溶物，待量瓶中溶液達200毫升左右為止。最后用水稀釋至刻度，搖勻，所得溶液供測定有效磷用。同時，按相同的操作步驟、試劑、用量進行空白試驗。

樣品及空白的檢測方法同國標重量法。

二、實驗結果

（一）初次加入硝酸量對試驗結果的影響

初次加入硝酸溶液的量直接影響測定結果，本次實驗分別向瓷蒸發皿中加入1毫升、2毫升、5毫升硝酸溶液1研磨樣品，測得有效磷結果如下：

由表1可以看出，當試樣有效磷含量超過10%時，硝酸溶液1加入量為2毫升所測得的有效磷含量比加入1毫升時要高，但是與加入5毫升時的測定結果大致相同，而且樣品中磷含量越高，對比越顯著。說明加入2毫升硝酸溶液研磨即可把樣品中的有效磷提取完全。

表1 加入不同體積硝酸所測有效磷含量（%）

（二）改進方法的重復性和準確度實驗

數據穩定可重復是評價方法可靠性的重要因素，本次實驗對改進方法的重復性進行了驗證。2021年6月1日實施的復合肥料產品標準中，重量法增加了一種樣品前處理方法（仲裁法），即用堿性的EDTA加熱提取［5］，本次實驗也設計了改進方法與傳統的EDTA振蕩提取以及堿性EDTA加熱提取（仲裁法）測定結果的對比，數據如下：

從表2可見，改進方法處理試樣得到的有效磷數據穩定，重復性好，測定結果與國標方法一致，均在國標要求的誤差范圍內，準確度滿足要求。

表2 改進方法的重復性和準確度實驗結果（%）

（三）實驗成本和時間

產品的快速檢測可幫助檢驗人員及時發現產品存在的質量問題，便于企業快速選擇應對措施，可幫助監管部門監督管理，避免不合格產品流入市場。本次改進實驗與國標方法相比，前處理過程無需使用輔助的儀器設備，節約了實驗成本，減少了加熱再冷卻的步驟，整體縮短了實驗時間，提高了檢測效率。

三、小結

目前對于復肥產品中有效磷的快速檢測研究越來越多，如用鹽酸提取有效磷再用分光光度計測定［6］，用EDTA煮沸提取再用微波加熱烘干沉淀［7］，用EDTA加熱振蕩提取再用X射線熒光光譜法測定［8］等，本次改進方法測定有效磷將同這些研究一起為復肥類產品標準體系的建設提供了新的思路，為將來該產品的快速檢測提供了理論支持。