不同提取方法用于復混肥中鉀含量測定的對比研究

廉 翔

（山西省應用化學研究所 山西省化肥農藥產品質量監督檢驗站，山西 太原 030027）

0 引言

國家標準GB/T 8574—2010[1]規定了復混肥中氧化鉀的測定方法為四苯硼酸鉀重量法，其中試樣溶液的制備采用的是沸水提取法，先將樣品溶液加熱煮沸提取30 min，冷卻后轉移到容量瓶中，這個過程大約需要1 h，不僅費時費力，而且處理過程中操作不當容易帶來誤差，比如加熱時液體暴沸溢出、轉移時液體飛濺損失、三角瓶中試樣未沖洗完全造成損失等。為進一步提高檢測效率，同時降低試樣溶液制備過程可能帶來的誤差，本文將10 個復混肥樣本分為兩組，以沸水提取法的測定結果為基準，分別研究了超聲提取法和振蕩提取法[2-3]用于測定復混肥中氧化鉀含量的可行性，探討了3 種提取方法的優缺點。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 試劑

鹽酸溶液（0.5 mol/L）；四苯硼酸鈉溶液（15 g/L）；乙二胺四乙酸二鈉鹽溶液（EDTA，40 g/L）；酚酞溶液（5 g/L）；氫氧化鈉溶液（400 g/L）。

1.1.2 儀器

超聲波清洗器（KQ-50B）；回旋式振蕩器（HY-5A）；恒溫干燥箱（101-1A）；玻璃坩堝式濾器（4 號，30 mL）；電熱板及其他實驗室常用儀器設備。

1.2 實驗方法

1.2.1 沸水提取法

稱取試樣0.5～4 g（精確至0.000 1 g），置于250 mL錐形瓶中，加約150 mL 水，于電熱板上加熱煮沸30 min，冷卻后轉移至250 mL 容量瓶中，定容混勻后干過濾，濾液待測。

1.2.2 超聲提取法

稱取試樣0.5～4 g（精確至0.000 1 g），置于250 mL容量瓶中，加約150 mL 水，將量瓶置于超聲波清洗器中提取5～15 min（超聲清洗器液面高于容量瓶內液面），定容混勻后干過濾，濾液待測。

1.2.3 振蕩提取法

稱取試樣0.5～4 g（精確至0.000 1 g），置于250mL容量瓶中，加約150 mL 0.5 mol/L 的鹽酸溶液，將量瓶置于回旋振蕩器中，調節振蕩頻率為180～200 r/min，在室溫（約25 ℃）振蕩10～20 min，定容混勻后干過濾，濾液待測。

1.2.4 氧化鉀含量測定

分別吸取20 mL 上述3 種方法提取的試樣濾液于300 mL 的燒杯中，加入適量EDTA 溶液去除陽離子干擾，用氫氧化鈉溶液將試樣溶液的pH 調至堿性后緩慢加熱煮沸15 min，冷卻至室溫后邊攪拌邊滴加適量四苯硼酸鈉溶液，再連續攪拌1 min，靜置15～30 min 后用恒重的玻璃坩堝式濾器進行抽濾，將坩堝置于120 ℃±2 ℃的烘箱中干燥1.5 h，冷卻至室溫后稱重，同時進行空白實驗。

復混肥中鉀含量以氧化鉀質量分數表示，按式（1）計算：

式中：m1為試樣所得四苯硼酸鉀沉淀的質量，g；m0為空白實驗所得四苯硼酸鉀沉淀的質量，g；m 為稱取試樣質量，g；V 為移取體積，mL；250 為試樣溶液總體積，mL；0.131 4 為將四苯硼酸鉀換算為氧化鉀的系數。

2 結果與討論

2.1 超聲時間的選擇

為了確定超聲提取的最佳時間，本文選取了5 個配比不同的復混肥樣本，分別超聲提取5、10、15 min后，對其氧化鉀含量進行測定，并與沸水提取法的測定結果進行對比，結果如表1 所示。

表1 超聲提取不同時間測定的氧化鉀含量與沸水提取法的對比

由表1 可知，不同超聲時間提取的氧化鉀含量與沸水提取法相比，絕對偏差均小于0.2%，滿足國家標準規定的誤差范圍，說明超聲提取5 min 即可將復混肥中的鉀離子水解完全。

2.2 振蕩時間的選擇

為了確定最佳的振蕩時間，同樣選取了5 個不同的復混肥樣本，振蕩頻率為180～200 r/min，室溫下（約25 ℃）分別振蕩提取10、15、20 min 后，對其氧化鉀含量進行測定，與沸水提取法的測定結果進行對比，結果如表2 所示。

表2 振蕩提取不同時間測定的w（氧化鉀）與沸水提取法的對比

由表2 可知，5 個樣本振蕩提取10 min 后的測定結果與沸水提取法的絕對偏差均小于0.2%，滿足國家標準規定的誤差范圍，說明振蕩提取10 min 即可完全水解出樣品中的鉀離子。

2.3 精密度實驗

確定了最佳提取時間后，每組分別選取了一個復混肥樣本進行精密度實驗。將4 號與4′號樣本各稱取8 個平行試樣，分別經超聲提取5 min 和振蕩提取10 min 后，測定其w（氧化鉀），8 次測定結果的平均值分別為14.13%和15.84%，相對標準偏差分別為0.31%和0.34%，表明超聲提取法和振蕩提取法用于復混肥中氧化鉀含量測定的精密度良好，符合分析檢測的要求。

2.4 回收率實驗

每組選取2 個樣本，加入氧化鉀質量為30 mg 和60 mg 的基準氯化鉀試劑，分別進行超聲提取法和振蕩提取法的加標回收實驗，結果如表3 所示。

表3 超聲提取法和振蕩提取法的加標回收率

由表3 可知，超聲提取法的加標回收率為99.1%～100.6%，振蕩提取法的加標回收率為98.9%～100.9%，結果表明兩種提取方法的準確度良好，均可達到復混肥中氧化鉀含量的測定要求。

3 結論

本文通過研究得出以下結論：

1）通過比較不同提取方法對各復混肥樣本中氧化鉀含量的測定結果可知，3 種方法均可用于復混肥中鉀的提取，在實際檢測過程中各有利弊。

2）沸水提取法為國標規定的提取方法，雖然對儀器設備要求較低，但費時費力，轉移過程容易帶來誤差。

3）超聲提取法和振蕩提取法只需5～10 min 即可完成對試樣溶液的制備，且測定結果與沸水提取法的絕對偏差均小于0.2%，滿足國標規定的誤差范圍，而且操作快速簡便，在大批量檢測時可大大節約人力和時間，提高檢測效率，需要注意的是容量瓶的瓶口較小，稱樣時要更加小心，避免樣品撒漏帶來誤差。