離子色譜法與滴定法測定水溶肥料中亞磷酸鹽含量的試驗研究

馬東興, 王 巖, 張曉東, 林 強, 高雅君

(臨沂市檢驗檢測中心 山東臨沂 276004)

亞磷酸鹽是高度流動的分子,對農作物具有增產、殺菌、抗病的功效[1-2]。研究表明,作為一種有效的絡合劑,亞磷酸鹽可以與K、Ca、Mn及其他微量營養元素結合,具有很好的肥效[1,3],如亞磷酸鉀作為肥料使用可以大大激發植物潛力,增強植物的抗逆性。戚榮平等[4]采用快速溶劑萃取-離子色譜法測定了水域土壤中的亞磷酸鹽含量,馬仕珉等[5]采用高效液相色譜法測定了唑來膦酸中亞磷酸鹽含量,何擁軍等[6]采用離子交換色譜法測定了因卡膦酸二鈉膠囊中的亞磷酸鹽含量,這些方法可作為測定水溶肥料中亞磷酸鹽含量的參考方法。水溶肥料中亞磷酸鹽含量的測定常采用離子交換色譜法和常規滴定法,本文通過試驗,比較了兩種測定水溶肥料中亞磷酸鹽含量方法的精密度、加標回收率以及離子色譜法的檢出限。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

ICS900型離子色譜儀,賽默飛世爾科技公司;KQ-500DB型數控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;AL204/01型分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。

1.2 主要試劑和材料

試驗用水為國家標準《分析實驗室用水規格和試驗方法》(GB/T 6682—2008)規定的一級水;亞磷酸標準品(純度≥99.0%)、碘標準溶液[c(1/2I2)=0.1 mol/L]、硫代硫酸鈉標準滴定溶液[c(Na2S2O3)=0.1 mol/L],壇墨質檢科技有限公司;高純氮氣,體積分數99.999%,山東泓達生物科技有限公司;五硼酸銨(NH4B5O8·4H2O)飽和溶液、硫酸(優級純),國藥集團化學試劑有限公司;淀粉指示液,10 g/L,上海源葉生物科技有限公司。

亞磷酸標準儲備溶液(1 000 mg/L)：準確稱取亞磷酸標準品0.1 g,用水溶解后轉移至100 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,在冰箱中冷藏保存。

亞磷酸標準溶液(100 mg/L)：準確移取亞磷酸標準儲備溶液10.00 mL于100 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,在冰箱中冷藏保存。

1.3 儀器主要參數

檢測器：電導檢測器。

色譜柱：陰離子保護柱Di onex IonPacTM AG19,50 mm×4 mm,Lot No：011-15-133;陰離子分析柱Dionex IonPacTM AS19,250 mm×4 mm,Lot No：011-33-140。

抑制器：ASRS300 4mm型陰離子抑制器,P/N：064554,抑制器電流74 mA。

淋洗液：氫氧化鉀,濃度為30 mmol/L,流速為1.00 mL/min。

柱溫：30 ℃。

進樣量：25 μL。

1.4 試樣溶液的制備

1.4.1 離子色譜法試樣制備及測定結果表述

稱取水溶肥料試樣0.5 g(精確至0.000 1 g)于100 mL容量瓶中,加水至刻度,搖勻,取上清液過0.22 μm濾膜后作為待測樣液。

(1)

式中：w1——亞磷酸鹽的質量分數,%;ρ——標準曲線上查得亞磷酸鹽的質量濃度,μg/mL;

ρ0——標準曲線上查得空白溶液中亞磷酸鹽的質量濃度,μg/mL;

V——試液的定容體積,mL;

m1——試樣質量,g。

1.4.2 滴定法試樣制備及測定結果表述

稱取水溶肥料試樣2.0 g(精確至0.000 1 g)于250 mL容量瓶中,加水至刻度,搖勻,作為待測溶液。準確移取50.00 mL待測溶液置于500 mL碘量瓶中,加入20 mL五硼酸銨飽和溶液、50.0 mL碘標準溶液,立即蓋好瓶塞,于暗處放置15 min;取出加入20 mL硫酸溶液,用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定;溶液呈淺黃色時加入2 mL淀粉指示液,繼續滴定至藍色消失即為終點;同時做空白試驗及平行試驗。

(2)

式中：w2——亞磷酸鹽的質量分數,%;ρ1——空白試液消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積,mL;

ρ2——試液消耗硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積,mL;

c——硫代硫酸鈉標準滴定溶液的濃度,mol/L;

39.985——換算后的亞硫酸根的摩爾質量,g/moL;

m2——試樣質量,g。

1.5 標準曲線的繪制

準確移取適量的亞磷酸標準儲備溶液和亞磷酸標準溶液,用水稀釋成質量濃度分別為1.0、5.0、10.0、25.0、50.0 μg/mL的標準系列溶液,按上述色譜條件分別進行測定,以色譜峰峰面積為縱坐標,對應的亞磷酸質量濃度為橫坐標,繪制標準曲線。

1.6 樣品溶液的測定

在測定標準系列溶液相同的條件下,測定樣品溶液,記錄色譜峰的保留時間和峰面積,由色譜峰的峰面積從標準曲線上查出亞磷酸鹽的質量濃度;同時做空白試驗及平行試驗。

2 結果與討論

2.1 線性關系和檢出限

在1.0～50.0 μg/mL內,亞磷酸的質量濃度x與峰面積y呈線性關系(見圖1),線性回歸方程為y=0.777 4x,r=0.999 89。

圖1 離子色譜法測定水溶肥料中亞磷酸鹽含量的標準曲線

在儀器最佳工作條件下,以3倍標準偏差計算方法的檢出限為40 mg/kg。

2.2 方法的精密度

選取2組不同亞磷酸鹽含量的水溶肥料,按上述試驗方法分別平行處理7份樣品,進行精密度試驗,計算7次測定結果的相對標準偏差(RSD)。由表1可知,離子色譜法的RSD為0.78%～1.07%,滴定法的RSD為1.04%～1.26%。

表1 精密度試驗結果(n=7)

2.3 加標回收試驗

選取3組不同亞磷酸鹽含量的水溶肥料,分別稱取0.5 g試樣于100 mL容量瓶中,加入一定量的亞磷酸標準溶液,按1.4.1中的試驗方法對加標樣品進行處理,濾液用離子色譜法進行加標回收試驗。稱取2.0 g試樣于250 mL容量瓶中,加入一定量的亞磷酸標準溶液,按1.4.2中的試驗方法對加標樣品進行處理,濾液用滴定法測定。兩種方法的加標回收試驗結果見表2。

表2 加標回收試驗結果

由表2可知,離子色譜法的加標回收率為95.20%～98.60%,滴定法的加標回收率為90.20%～96.10%。

2.4 離子色譜法與滴定法測定結果的比較

選取4組不同亞磷酸鹽含量的水溶肥料,按1.4.1和1.4.2中的試驗方法分別對樣品進行處理后測定,結果見表3。

表3 兩種方法測定結果的比較

從表3可以看出,兩種方法測定水溶肥料中亞磷酸鹽含量的結果相差不大,相對偏差為0.67%～5.17%,表明離子色譜法和滴定法均可準確測定水溶肥中的亞磷酸鹽含量。

3 結語

研究表明：離子色譜法與滴定法均可用于水溶肥料中亞磷酸鹽含量的測定;離子色譜法的檢出限為40 mg/kg,RSD為0.78%～1.07%,加標回收率為95.20%～98.60%;滴定法的RSD為1.04%～1.26%,加標回收率為90.20%～96.10%。相對于滴定法,離子色譜法可減少人為操作帶來的誤差,操作更簡便快捷,結果更加準確。