劉曉婷（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊哈密839000）

四苯硼酸鉀重量法測定腐植酸鉀中鉀含量

劉曉婷
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊哈密839000）

腐植酸鉀中鉀元素含量較高，選擇原子吸收分光光度法測定，需要反復稀釋，容易產(chǎn)生分析誤差；選擇四苯硼酸鉀重量法，有較好的精密度和準確度，相對標準偏差（RSD,n=8）小于1.5%，加標回收率為99.6%～103.8%。

腐植酸鉀重量法消煮四苯硼酸鈉四苯硼酸鉀沉淀

腐植酸鉀是一種高效有機鉀肥，它具有改良土壤、促進作物生長、保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等功能，其分析檢測手段逐漸引起研究人員的關(guān)注。本試驗參照NY∕T 1977-2010[1]和GB∕T 17767.3-2010[2]，通過反復的比較和大量試驗，選擇在弱堿性條件下，四苯硼酸鈉沉淀劑沉淀試樣中的鉀離子，形成白色的四苯硼酸鉀沉淀，經(jīng)過濾、干燥及稱量，能準確測出腐植酸鉀中鉀的含量。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

BS224S型電子天平;萬用可調(diào)電爐（1 500 W）; DHG-9070A型電熱鼓風干燥箱（0～250℃，能維持120±2℃溫度）;4號砂芯玻璃坩堝（容積30 mL）;真空泵抽濾器。

1.2 主要試劑

⑴硫酸∶ρ1.84 g∕mL；

⑵過氧化氫∶30%(m∕m)；

⑶四苯硼酸鈉沉淀劑∶15 g∕L溶液,取15g四苯硼酸鈉溶解于約960 mL水中,加4 mL氫氧化鈉(400 g∕L)和20 mL六水氯化鎂(100 g∕L),攪拌15 min,靜置后用濾紙過濾,該溶液貯存在棕色瓶或塑料瓶中,一般不超過一個月期限,如發(fā)現(xiàn)渾濁,使用前應(yīng)過濾；

⑷四苯硼酸鈉洗滌液∶用十體積的水稀釋一體積的四苯硼酸鈉沉淀劑；

⑸乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)溶液∶40 g∕L；

⑹甲醛溶液∶約30%(m∕m)；

⑺氫氧化鈉溶液∶400 g∕L,貯于塑料瓶中；

⑻酚酞溶液∶5 g∕L,溶解0.5 g酚酞于100 mL 95% (V∕V)乙醇中；

⑼氧化鉀標準溶液∶1.00 mg∕mL,吸取1.5828經(jīng)110℃烘2 h的氯化鉀（KCl≥99.99%）,用水溶解后定容于1 000 mL容量瓶中,搖勻,貯存于塑料瓶中。

所用試劑除氯化鉀為優(yōu)級純外，其余均為分析純，試驗用蒸餾水或與其純度相當?shù)乃?/p>

1.3 實驗方法

1.3.1 試液制備

稱取試樣2～4 g（精確至0.0001 g）于500 mL的錐形瓶中，加入20 mL濃硫酸，3～5 mL過氧化氫，小心搖勻，靜放12～15 h。加入3～5 mL過氧化氫，瓶口放一彎頸小漏斗，在通風櫥內(nèi)用電爐緩慢加熱至沸騰，繼續(xù)加熱保持30 min，取下；若溶液未澄清，稍冷后分次再加入3 mL過氧化氫，并分次消煮，直至溶液呈無色或淺色清澈，冷卻至室溫。將消煮液移入250 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，用干燥濾紙過濾，棄去最初50 mL濾液。

1.3.2 試液處理

吸取制備好的濾液25 mL于250 mL燒杯中，加20 mL EDTA溶液(40 g∕L)（陽離子較多時可多加至40 mL）和2～3滴酚酞溶液，搖動試液并滴加氫氧化鈉溶液(400 g∕L)至出現(xiàn)紅色時，再過量5滴，蓋上表面皿，在電爐上低溫加熱煮沸15 min，取下冷卻。

1.3.3 沉淀及過濾

在不斷攪拌下，將四苯硼酸鈉沉淀劑(15 g∕L)逐滴加入盛有試樣溶液的燒杯中。加入量為1 mg的K2O加入沉淀劑0.5 mL，再過量7 mL，繼續(xù)攪拌1 min，靜置15 min以上。用傾濾法將沉淀過濾于預(yù)先在120℃下恒重的4號砂芯玻璃坩堝中，用四苯硼酸鈉洗滌液洗滌沉淀5～7次，每次用量約5 mL，最后用水洗滌2次，每次用量約5 mL[3]。

1.3.4 干燥

盛有沉淀的坩堝于120℃±2℃干燥箱中干燥1.5 h，然后放在干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱重。

1.3.5 空白試驗

除不加試樣外，試劑用量和操作與測定試樣相同。

1.3.6 分析結(jié)果表述

鉀含量（以K2O計）的質(zhì)量百分數(shù)ω(K2O),按下式計算：

式中，m0為試料質(zhì)量,g；m1為坩堝質(zhì)量,g；m2為盛有沉淀的坩堝質(zhì)量,g；m3為空白試驗的坩堝質(zhì)量,g；m4為空白試驗過濾后的坩堝質(zhì)量,g；0.1314為四苯硼酸鉀質(zhì)量換算為氧化鉀質(zhì)量的系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法選擇和樣品分解

測定鉀含量最常見的方法有：重量法、原子吸收分光光度法。原子吸收分光光度法適合檢測低含量鉀，遇高含量鉀樣品時，需要反復稀釋，容易產(chǎn)生分析誤差。腐植酸鉀中鉀元素含量較高，本試驗采用重量法。試樣中氧化鉀含量不同，稱樣量會有所不同，當2%≤K2O＜5%時，稱取4 g試樣；5%≤K2O＜10%時，稱取3 g試樣；K2O≥10%時，稱取2 g試樣。試樣中含有大量的有機物，試驗選擇硫酸-過氧化氫消煮法，過氧化氫是氧化劑，在有硫酸的溶液中，可以很快將有機質(zhì)氧化，大大縮短消化時間。為避免碳化物反應(yīng)激烈，反應(yīng)最初在低溫下緩慢加熱，逐漸升高溫度，保持沸騰至溶液呈無色或淺色清澈。如果效果沒有達到，可在稍冷后分次再加入3 mL過氧化氫，如此反復，分次消煮，直至溶液呈無色或淺色清澈。

2.2 干擾消除

在試液中加入適量EDTA，能有效防止陽離子干擾。NH4+與四苯硼酸鈉有類似的反應(yīng)，可在溶液煮沸前加入甲醛使之生成六次甲基四胺而消除（按1 mg氮加約60 mg甲醛計算，即37%甲醛溶液約加0.15 mL），若紅色消失，用氫氧化鈉溶液調(diào)至剛出現(xiàn)紅色，再過量5滴加熱煮沸。試液處理時須嚴格控制氫氧化鈉溶液的加入量，鈉離子濃度大，會影響檢測結(jié)果[4]。

2.3 沉淀生成

在本試驗條件下加入沉淀劑，生成白色的四苯硼酸鉀沉淀溶解度小且純凈。沉淀劑應(yīng)緩慢加入并激烈攪拌，沉淀靜置時間要大于15 min，這時的四苯硼酸鉀沉淀顆粒大,便于過濾。

2.4 干燥溫度

沉淀干燥溫度應(yīng)嚴格控制，高于130℃時沉淀會分解，測定結(jié)果偏低。四苯硼酸鉀沉淀干燥溫度以120±2℃最佳。定期校驗干燥箱儀表的偏差情況，防止儀表的誤差造成測溫不正確而影響檢測結(jié)果。

2.5 方法精密度

按照試驗方法，同時測定不同的三份腐植酸鉀樣品中的鉀含量（以氧化鉀計）8次，結(jié)果見表1，其相對標準偏差（RSD表示）均小于1.5%，說明使用本法測定腐植酸鉀中鉀含量，精密度較好。

表1 方法精密度%

2.6 加標回收試驗

市售腐植酸鉀中無鉀元素的標準值，本試驗通過加標回收試驗進行方法的準確性驗證（表2）。K2O的加標回收率為99.6%～103.8%，回收效果良好，符合地質(zhì)樣品分析的質(zhì)量管理規(guī)范要求[5]。

表2 加標回收率

3 結(jié)語

含有四苯硼酸鉀沉淀的砂芯玻璃坩堝清洗后能重復使用，用1∶1鹽酸浸泡，水洗凈后備用（如果還有殘留物，可滴入少量丙酮處理）。本試驗要嚴格按規(guī)定用量和次數(shù)洗滌沉淀，試驗所用試劑及水的質(zhì)量影響著空白值的高低，空白試驗很重要，不能省去。本法已多次用于生產(chǎn)實踐,其分析結(jié)果準確、可靠。

[1]NY∕T 1977-2010.水溶肥料.總氮、磷、鉀含量的測定[S]．

[2]GB∕T 17767.3-2010,有機-無機復混肥料的測定方法第3部分：總鉀含量[S]．

[3]GB∕T 8574-2010,復混肥料中鉀含量的測定四苯硼酸鉀重量法[S]．

[4]劉長風,李玉衛(wèi).四苯硼酸鉀重量法測定有機無機復肥中鉀含量的干擾元素及消除方法[J].磷肥與復肥,2010(2)：58.

[5]DZ∕T 0130.3-2006,地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范[S]．

收稿:2014-12-09

DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.025