一種快速測定聚磷酸鈣鎂中有效磷的方法

王伯通 ，閆章印 ，張 營 ，陳德清 ，3，劉永秀 ，3

（1.金正大生態(tài)工程集團股份有限公司，山東 臨沭 276700；2.養(yǎng)分資源高效開發(fā)與綜合利用國家重點實驗室/國家緩控釋肥工程技術(shù)研究中心，山東 臨沭 276700；3.農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與新型肥料創(chuàng)制重點實驗室，山東 臨沭 276700）

目前有些化肥企業(yè)為了節(jié)約成本采用濕法磷酸和磷尾礦生產(chǎn)聚磷酸鈣鎂肥料［1］。聚磷酸鈣鎂是一類含有聚磷酸、聚磷酸鈣［2-3］、聚磷酸鎂［4］、聚磷酸鈣鎂等物質(zhì)的復(fù)雜混合物。聚磷酸鈣鎂施入土壤后，不易被迅速固定，且其中的聚合磷、聚合鈣、聚合鎂具有緩釋性，提高了磷、鈣、鎂的吸收利用率；因為聚磷酸根的作用，鎂、鈣不易被水大量淋溶。

聚磷酸鈣鎂是一種新產(chǎn)品，微溶于水，復(fù)合肥料中有效磷檢測方法不適用于該產(chǎn)品，目前未見有關(guān)聚磷酸鈣鎂中有效磷的檢測方法的報道。筆者采用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）溶液在堿性條件下煮沸浸提聚磷酸鈣鎂產(chǎn)品中的有效磷［5］，并結(jié)合工業(yè)聚磷酸銨總磷測定方法［6］來測定。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

聚磷酸鈣鎂試樣中的有效磷可以通過添加EDTA-2Na 溶液，在堿性條件下煮沸提取。干過濾后，向試液中加入硝酸溶液并煮沸使聚合態(tài)的磷酸鹽全部轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽。在酸性介質(zhì)中，加入喹鉬檸酮沉淀劑，磷酸根與沉淀劑反應(yīng)生成磷鉬酸喹啉沉淀，過濾，烘干后，計算五氧化二磷含量。

1.2 試劑

EDTA-2Na 溶液，37.5 g/L；氫氧化鈉溶液，5 mol/L；硝酸（1+1）。

喹鉬檸酮溶液：溶液A，溶解鉬酸鈉70 g 于100 mL水中；溶液B，溶解檸檬酸60 g于100 mL水中，加硝酸85 mL；溶液C，在不斷攪拌的條件下，將溶液A 緩慢加入溶液B 中，混勻；溶液D，取喹啉5 mL，溶于35 mL 濃硝酸和100 mL 蒸餾水的混合液中；在不斷攪拌的條件下，將溶液D 緩慢加入溶液C 中，混勻后放置暗處過夜，用濾紙過濾，向濾液中加入丙酮280 mL，用水稀釋至1 L，搖勻，貯于棕色瓶中，避光避熱。

1.3 儀器

分析天平，AL204，梅特勒-托利多儀器有限公司；電子萬用爐，功率1 000 W，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；電熱鼓風(fēng)干燥箱，GZX-9070 MBE，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；玻璃坩堝式過濾器，4號，30 mL，孔徑4 ～7 μm；pH計。

1.4 實驗方法

稱取含五氧化二磷100 ～200 mg的聚磷酸鈣鎂試樣，置于250 mL燒杯中，加入一定量的EDTA-2Na溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至12.0 ～12.5，置于電爐上煮沸，取下燒杯，待冷卻后轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，用水定容，混勻后干過濾，棄去最初幾毫升濾液，剩余濾液待測。

用移液管取試樣溶液和空白溶液各25 mL，分別置于250 mL 燒杯中，加硝酸10 mL，加水至100 mL，蓋上表面皿，加熱至沸，并持續(xù)至少15 min，取下燒杯，加入喹鉬檸酮溶液35 mL，加熱微沸1 min后靜置、冷卻，用預(yù)先在（180±5）℃干燥至恒質(zhì)量的玻璃坩堝式過濾器過濾（傾瀉法）；洗滌燒杯5 ～6次，每次用水20 mL；將沉淀全部轉(zhuǎn)移至玻璃坩堝式過濾器中，用水洗滌沉淀3 ～4 次；在（180±5）℃下，將過濾器連同沉淀一起干燥45 min，之后取出，置于干燥器中冷卻、稱量，精確至0.000 2 g。

1.5 結(jié)果計算

聚磷酸鈣鎂中有效磷含量按式（1）計算：

式中m1——試樣溶液中生成磷鉬酸喹啉沉淀的質(zhì)量，g；

m2——空白液中生成磷鉬酸喹啉沉淀的質(zhì)量，g；

m3——稱取的試樣質(zhì)量，g；

250 ——制備樣品溶液時容量瓶的體積，mL；

25——測定樣品時移取的試樣溶液體積，mL；

0.032 07 ——磷鉬酸喹啉折算為五氧化二磷的系數(shù)。

2 結(jié)果及討論

2.1 有效磷提取條件的選擇

2.1.1 浸提液體積

向聚磷酸鈣鎂樣品中加入EDTA-2Na 溶液60、80、100、120、140、160、180 mL，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至12.5左右，煮沸15 min?？疾旖嵋后w積對測定結(jié)果的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 浸提液體積對測定結(jié)果的影響

從圖1可知，浸提液體積大于140 mL時，幾乎可以完全提取聚磷酸鈣鎂中的有效磷，綜合考慮，浸提液體積選用150 mL為宜。

2.1.2 浸提時間

向聚磷酸鈣鎂樣品中加入EDTA-2Na 溶液150 mL，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 至12.5 左右，考察浸提時間對測定結(jié)果的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 浸提時間對測定結(jié)果的影響

從圖2 可以看出，浸提時間大于14 min，聚磷酸鈣鎂中的有效磷基本可以浸提完全，綜合考慮浸提時間選擇15 min為宜。

2.1.3 pH值

向聚磷酸鈣鎂樣品中加入EDTA-2Na溶液150 mL，用氫氧化鈉溶液分別調(diào)節(jié)pH至9.50、10.50、11.50、12.50、12.80、13.15，煮沸15 min提取有效磷，pH對有效磷測定結(jié)果的影響見圖3。

圖3 不同pH對測定結(jié)果的影響

從圖3 可以看出，浸提液的pH 調(diào)節(jié)在12.0～12.5時對聚磷酸鈣鎂中有效磷提取能力最好。

2.2 精密度實驗

用本方法在最佳檢測條件下分別對分析純焦磷酸鈣（純度為97%）、分析純焦磷酸鎂（純度為97%）和聚磷酸鈣鎂產(chǎn)品進行測定。每種樣品進行6個平行實驗，測定結(jié)果見表1。

表1 精密度實驗結(jié)果 %

由表1 可知，該方法的RSD 均小于1%，說明該方法精密度較好，能滿足分析檢測的要求。

2.3 準(zhǔn)確度實驗

用本方法分別對分析純焦磷酸鈣、分析純焦磷酸鎂和聚磷酸鈣鎂產(chǎn)品進行測定，結(jié)果見表2。

表2 準(zhǔn)確度實驗結(jié)果

從表2 實驗結(jié)果可以看出，該方法多次測量得到的平均值和理論值的相對誤差在-1%～1%，說明該方法可靠性好，準(zhǔn)確度高。

3 結(jié)論

本方法采用EDTA-2Na 溶液提取聚磷酸鈣鎂肥料中的有效磷，并選擇磷鉬酸喹啉重量法測定。通過精密度實驗及準(zhǔn)確度實驗得出，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1%，樣品多次測量平均值與理論值的相對誤差在-1%～1%，表明所建立的方法操作簡便快捷，精密度好，準(zhǔn)確度高。