郭　峰

(國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司　新疆哈密　839000)

?

農(nóng)用硫酸鉀中鈣離子、鎂離子和硫酸根離子含量的測(cè)定方法

郭峰

(國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司新疆哈密839000)

農(nóng)用硫酸鉀是常用的優(yōu)質(zhì)鉀肥，其質(zhì)量優(yōu)劣關(guān)系著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全。通過反復(fù)試驗(yàn)摸索，得出了適合測(cè)定硫酸鉀中鈣離子、鎂離子和硫酸根離子含量的測(cè)定方法，以期為農(nóng)用硫酸鉀中這些離子含量的測(cè)定提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

農(nóng)用硫酸鉀硫酸根離子鈣離子鎂離子

氮、磷、鉀作為植物生長所需要的三大元素，其在化肥中的含量是用戶最為關(guān)注的。隨著大量元素肥料和高濃度肥料使用量的不斷增加，土壤中氮、磷、鉀三大要素以外的營養(yǎng)因得不到應(yīng)有的補(bǔ)充而日益不足，鈣、鎂、硫酸根和微量元素已經(jīng)越來越多地顯現(xiàn)肥效而受到重視[1]。

在農(nóng)用硫酸鉀專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上，只有氧化鉀、氯離子、水分、酸度和粒徑的測(cè)定方法，而沒有鈣離子、鎂離子和硫酸根離子含量的測(cè)定方法。國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司通過反復(fù)試驗(yàn)摸索，獲得了適合測(cè)定農(nóng)用硫酸鉀中鈣離子、鎂離子和硫酸根離子含量的方法。

1　農(nóng)用硫酸鉀抽樣的過程

由于農(nóng)用硫酸鉀大都是批量生產(chǎn)，使得在對(duì)其檢測(cè)時(shí)就增加了困難，所以要構(gòu)建一套合理抽樣檢測(cè)硫酸鉀的方案。據(jù)調(diào)查，硫酸鉀的生產(chǎn)批量一般以1 d或2 d的產(chǎn)量為1個(gè)批次，1次最大產(chǎn)量為500 t。袋裝的產(chǎn)品在10袋以內(nèi)的要求全部檢查，10～49袋的至少要檢查11次，50～64袋的要求12次，65～81袋的要求13次，82～101袋要求14次，102～125袋的要求15次，126～151袋要求16次，152～181袋的要求17次，182～216袋的要求18次，217～254袋的要求19次，255～296袋的要求20次，297～343袋要求21次，344～394袋的要求22次，395～450袋的要求23次，451～512袋的要求24次；大于512袋的時(shí)候，按照袋數(shù)=3×N1/3來測(cè)驗(yàn)(N為每批產(chǎn)品的總袋數(shù))。在確定了檢驗(yàn)袋數(shù)后(袋數(shù)如出現(xiàn)小數(shù)，則進(jìn)為整數(shù))，對(duì)于產(chǎn)品的堆放位置要進(jìn)行合理調(diào)控，檢驗(yàn)點(diǎn)要有代表性。采樣時(shí)，用采樣器沿著袋裝硫酸鉀的對(duì)角線在3/4處取樣，每個(gè)袋裝硫酸鉀取樣量不少于100 g，每批取樣量不得少于2 kg。采樣后，應(yīng)迅速混勻，用縮分器或四分法盡量把樣品縮分至不少于500 g(粒狀產(chǎn)品縮分至不少于1 kg)，分裝于2個(gè)潔凈、干燥的有磨口塞的玻璃瓶或塑料瓶中密封，一瓶用于產(chǎn)品質(zhì)量分析，另一瓶保存2個(gè)月，以備查用。

2　鈣離子、鎂離子和硫酸根離子的檢驗(yàn)

2.1硫酸鋇法測(cè)定硫酸根離子

2.1.1原理

在堿金屬和堿土金屬的硫酸鹽、氯化物溶液中，可直接加入適當(dāng)過量的氯化鋇以定量沉淀溶液中的硫酸根，然后將硫酸鋇沉淀分離，灼燒(或烘干)后稱其質(zhì)量。測(cè)定試液中硫酸根含量的反應(yīng)方程式為：

2.1.2試劑和溶液

氯化鋇溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%)，稱取BaCl2·2H2O(分析純)5 g溶于100 mL水中；濃鹽酸溶液。

2.1.3測(cè)定方法

稱取一定量試樣用水溶于400 mL燒杯中，加水稀釋至200 mL左右，加1 mL濃鹽酸溶液，加熱至近沸，并對(duì)熱溶液滴加10～15 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的氯化鋇溶液，不斷攪拌，沉淀和母液置于沸水浴上加熱2 h，取下放置冷卻[2]；用G4玻璃坩堝抽氣過濾，用熱水轉(zhuǎn)移并洗滌沉淀，直至洗滌溶液無氯離子反應(yīng)為止；沉淀和坩堝于130 ℃烘干至恒重。硫酸根離子質(zhì)量濃度按式(1)計(jì)算：

(1)

W——硫酸鋇沉淀質(zhì)量，g；

V——吸取試樣體積，mL；

0.411 6——硫酸鋇對(duì)硫酸根的換算因數(shù)。

2.2乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合滴定法測(cè)定鈣離子

2.2.1原理

在堿性溶液(pH>9)的條件下，鈣指示劑與鈣離子生成可溶的酒紅色絡(luò)合物，而與鎂離子則無此反應(yīng)。當(dāng)用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)滴定時(shí)，EDTA的陰離子(H2Y2-)從鈣指示劑絡(luò)合物中奪取鈣離子并與自身結(jié)合成無色絡(luò)合物，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液呈現(xiàn)指示劑本身在堿性介質(zhì)中的天青色。其反應(yīng)方程式為：

CaIn-+ H2Y2-= CaY2-+ HIn2-+ H+

2.2.2試劑與溶液

EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.015 00 mol/L)，鈣指示劑，氫氧化鈉(2 mol/L)。

2.2.3試樣中鈣離子的測(cè)定

稱取1.0～2.0 g(精確至±0.000 1 g)試樣置于250 mL燒杯中，加水溶解，定容至250 mL容量瓶中，稀釋至刻度，記為A液。移取10.00 mL A液于250 mL錐形瓶中，加30 mL水，再加2 mL氫氧化鈉調(diào)整至pH>9，再加入少許(約50 mg)鈣指示劑，震蕩使其溶解后，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至酒紅色變?yōu)樘烨嗌Ｓ涗浵牡腅DTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，同時(shí)進(jìn)行空白試驗(yàn)。試樣中鈣離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式(2)計(jì)算：

(2)

式中：c——EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的物質(zhì)的量濃度，mol/L；

V1——消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V0——做空白試驗(yàn)時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

G——試樣質(zhì)量，g；

40.08——以Ca2+為基本單元的物質(zhì)的量質(zhì)量，g/moL。

2.3EDTA絡(luò)合滴定法測(cè)定鎂離子

2.3.1原理

在堿性緩沖溶液中，指示劑與鈣離子和鎂離子生成可溶的酒紅色絡(luò)合物，當(dāng)用EDTA滴定時(shí)，EDTA的陰離子從鈣、鎂指示劑絡(luò)合物中奪取鎂離子與自身結(jié)合成無色的絡(luò)合物，終點(diǎn)時(shí)溶液呈現(xiàn)指示劑本身在堿性介質(zhì)中的天青色。當(dāng)溶液中有鎂離子和鈣離子存在時(shí)，其反應(yīng)方程式為：

CaIn-+ H2Y2-= CaY2-+ HIn2-+ H+

MgIn-+ H2Y2-= MgY2-+ HIn2-+ H+

從上述反應(yīng)方程式可以看出，只要減去滴定鈣時(shí)消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積及空白值，即可算出試樣中鎂離子的含量。

2.3.2試劑與溶液

EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.015 00 mol/L)，鈣指示劑，氨-氯化銨溶液(pH=10)，氫氧化鈉溶液(2 mol/L)，鉻黑T指示劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%)。

2.3.3試樣中鎂離子的測(cè)定

稱取1.0～2.0 g(精確至±0.000 1 g)試樣置于250 mL燒杯中，加水溶解，定容至250 mL容量瓶中，稀釋至刻度，記為A液。移取10.00 mL A液于250 mL錐形瓶中，加30 mL水、10 mL氨-氯化銨溶液、5滴鉻黑T指示劑，搖勻，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至酒紅色變?yōu)樘烨嗌?，同時(shí)做空白試驗(yàn)。如被測(cè)試樣中不含鈣離子，則EDTA消耗量即為被測(cè)試樣中鎂離子的含量；如果試樣中含鈣離子，則需進(jìn)行鈣離子的測(cè)定，由差減法求鎂離子的含量。試樣中鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式(3)計(jì)算：

(3)

式中：c——EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的物質(zhì)的量濃度，mol/L；

V1——滴定鈣離子時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V2——滴定鈣離子和鎂離子總量時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

V0——做空白試驗(yàn)時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；

G——試樣質(zhì)量，g；

24.31——以Mg2+為基本單元的物質(zhì)的量質(zhì)量，g/mol。

3　結(jié)語

通過反復(fù)試驗(yàn)摸索，得出了適合測(cè)定農(nóng)用硫酸鉀中鈣離子、鎂離子和硫酸根離子含量的測(cè)定方法，以期為農(nóng)用硫酸鉀中這些離子含量的測(cè)定提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

Determination Method of Content of Calcium Ion, Magnesium Ion and Sulfate Ion in Agricultural Potassium Sulfate

GUO Feng

(SDIC Xinjiang Luobupo Hoevellite Co., Ltd.Xinjiang Hami839000)

The agricultural potassium sulfate is a common high quality potash fertilizer, which quality is related to the safety of national agricultural production. Through repeated trial and error, the determination method suitable for detecting calcium ion, magnesium ion and sulfate ion content in agricultural potassium sulfate is obtained, which can provide theoretical basis and data foundation for determination of content of these ions in agricultural potassium sulfate.

agricultural potassium sulfatesulfate ioncalcium ionmagnesium ion

郭峰(1983—)，助理工程師，主要從事質(zhì)量檢驗(yàn)管理；guofeng19830116@163.com。

TQ443.2

A

1006- 7779(2016)04- 0082- 03

[1]范賓，張求真，王寅，等.關(guān)于《復(fù)混肥料中鈣、鎂、硫含量的測(cè)定》的國家標(biāo)準(zhǔn)[J].磷肥與復(fù)肥，2003(3)：44- 46.

[2]魏鐘晴，馬培華，徐剛，等. 水合堿式硫酸鎂晶須的物理化學(xué)性能表征[J].鹽湖研究，1998(2)：1- 10.

2016- 06- 18)