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        一種快速測(cè)定聚磷酸鈣鎂中有效磷的方法

        2020-03-21 07:47:18王伯通閆章印陳德清劉永秀
        磷肥與復(fù)肥 2020年1期
        關(guān)鍵詞:鉬酸磷酸鈣喹啉

        王伯通 ,閆章印 ,張 營(yíng) ,陳德清 ,3,劉永秀 ,3

        (1.金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司,山東 臨沭 276700;2.養(yǎng)分資源高效開(kāi)發(fā)與綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國(guó)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(yíng)養(yǎng)與新型肥料創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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?yàn)榫哿姿岣淖饔茫V、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(cè)方法不適用于該產(chǎn)品,目前未見(jiàn)有關(guān)聚磷酸鈣鎂中有效磷的檢測(cè)方法的報(bào)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(cè)定方法[6]來(lái)測(cè)定。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 實(shí)驗(yàn)原理

        聚磷酸鈣鎂試樣中的有效磷可以通過(guò)添加EDTA-2Na 溶液,在堿性條件下煮沸提取。干過(guò)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(guò)濾,烘干后,計(jì)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(guò)夜,用濾紙過(guò)濾,向?yàn)V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(wàn)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(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;玻璃坩堝式過(guò)濾器,4號(hào),30 mL,孔徑4 ~7 μm;pH計(jì)。

        1.4 實(shí)驗(yàn)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(guò)濾,棄去最初幾毫升濾液,剩余濾液待測(cè)。

        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(guò)濾器過(guò)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(guò)濾器中,用水洗滌沉淀3 ~4 次;在(180±5)℃下,將過(guò)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(jì)算

        聚磷酸鈣鎂中有效磷含量按式(1)計(jì)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(shí)容量瓶的體積,mL;

        25——測(cè)定樣品時(shí)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(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,結(jié)果見(jiàn)圖1。

        圖1 浸提液體積對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

        從圖1可知,浸提液體積大于140 mL時(shí),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(shí)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(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,結(jié)果見(jiàn)圖2。

        圖2 浸提時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

        從圖2 可以看出,浸提時(shí)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(shí)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(duì)有效磷測(cè)定結(jié)果的影響見(jiàn)圖3。

        圖3 不同pH對(duì)測(cè)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(shí)對(duì)聚磷酸鈣鎂中有效磷提取能力最好。

        2.2 精密度實(shí)驗(yàn)

        用本方法在最佳檢測(cè)條件下分別對(duì)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(jìn)行測(cè)定。每種樣品進(jìn)行6個(gè)平行實(shí)驗(yàn),測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

        表1 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果 %

        由表1 可知,該方法的RSD 均小于1%,說(shuō)明該方法精密度較好,能滿足分析檢測(cè)的要求。

        2.3 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

        用本方法分別對(duì)分析純焦磷酸鈣、分析純焦磷酸鎂和聚磷酸鈣鎂產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表2。

        表2 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        從表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,該方法多次測(cè)量得到的平均值和理論值的相對(duì)誤差在-1%~1%,說(shuō)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(cè)定。通過(guò)精密度實(shí)驗(yàn)及準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)得出,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1%,樣品多次測(cè)量平均值與理論值的相對(duì)誤差在-1%~1%,表明所建立的方法操作簡(jiǎn)便快捷,精密度好,準(zhǔn)確度高。

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