王軍偉,張俊麗,孫 遜,劉力華,岳邦蒙
(史丹利化肥(平原)有限公司,山東 平原 253100)
國家標準對復合肥中氯離子含量的規定極其嚴格,硫酸鉀型未標“含氯”的產品,w(Cl)≤3.0%,標識“含氯(低氯)”的產品w(Cl)≤15.0%,標識“含氯(中氯)”的產品w(Cl)≤30.0%。可見,復合肥生產過程中對氯離子含量的控制非常重要。國標法對樣品的處理需要加熱、煮沸、冷卻,整體耗時較長,不適用于生產過程中的質量監督檢驗。史丹利化肥(平原)有限公司經過探索、實驗,采用超聲波對樣品進行處理,縮短了檢驗時間,實現了復合肥中氯離子的快速分析測定。
利用超聲波進行試樣溶解,在微酸性溶液中,加入過量的硝酸銀溶液,使氯離子轉化為氯化銀沉淀,用鄰苯二甲酸二丁酯包裹沉淀,以硫酸鐵銨為指示劑,用硫氰酸銨標準溶液滴定剩余的硝酸銀。
試劑:鄰苯二甲酸二丁酯,分析純;硝酸溶液,1+1;硝酸銀溶液(0.05 mol/L),稱取硝酸銀8.7 g,溶解于水中,稀釋至1 000 mL,儲存于棕色瓶中;硫酸鐵銨指示液(80 g/L),溶解硫酸鐵銨8.0 g于75 mL水中,過濾,加幾滴硫酸,使棕色消失,稀釋至100 mL;硫氰酸銨標準滴定溶液(0.05 mol/L),稱取硫氰酸銨3.8 g 溶于水中,稀釋至1 000 mL;未注明規格和配制方法的其他試劑,均應符合HG/T 2843—1997的規定。
儀器:超聲波清洗器;其他實驗室通用儀器。
稱取復合肥試樣1~10 g(精確至0.000 2 g)(稱樣范圍見表1),置于250 mL容量瓶中,加水約150mL,置于超聲波清洗器中超聲后,用水稀釋至刻度,混勻,干過濾,棄去最初50 mL濾液。剩余溶液作為待測液。

表1 不同氯離子含量樣品稱樣量
準確移取25.0 mL濾液于250 mL錐形瓶中,加入硝酸溶液5 mL,加入硝酸銀溶液25.0 mL,靜置至沉淀分層,加入鄰苯二甲酸二丁酯5 mL,搖動片刻。加水至溶液總體積約為100 mL,加硫酸鐵銨指示液2 mL,用硫氰酸銨標準滴定溶液滴定剩余的硝酸銀,至出現淺橙紅色或淺磚紅色為止。
空白實驗除不加試樣外,分析步驟及試劑用量均與上述步驟相同。
氯離子的質量分數按式(1)計算:

式中 m2——試樣質量,g;
V0——空白實驗消耗硫氰酸銨標準滴定溶液的體積,mL;
V2——試樣消耗硫氰酸銨標準滴定溶液的體積,mL;
c——硫氰酸銨標準滴定溶液的濃度,mol/L;
D——測定時吸取試液體積與試液總體積的比值;
M——氯離子的毫摩爾質量,0.035 45 g/mmol。
將樣品超聲處理時間為5、10、15 min 時制備的試液檢測結果分別與國標[1]法進行比對,結果見表2。

表2 樣品超聲處理時間對測定結果的影響
由表2可知,樣品超聲處理5、10、15 min的檢測結果與國標法的差值均在允許誤差范圍內,說明樣品中的氯離子均已完全水解。故選擇樣品超聲處理時間為5 min。
選定5組樣品,分別加入氯離子質量為30 mg的基準氯化鈉,進行加標回收率實驗,結果見表3。
由表3中的實驗數據可知,該方法的加標回收率為99.37%~101.37%,準確度高。

表3 加標回收率測定結果
選擇5 個具有代表性的樣品進行5 次平行測定,實驗結果見表4。

表4 精密度測定結果 %
由表4 可知,該方法的標準偏差為0.01%~0.05%,變異系數為0.17%~0.57%,精密度較高。
采用改進后的方法和國標法分別測定同一個樣品,計算絕對差值,實驗結果見表5。

表5 改進后方法與國標法測定結果比對%
由表5可知,兩種方法測定結果一致。采用改進后的超聲波處理樣品方法耗時為5 min,較國標法加熱處理(30 min)節省25 min,可用于復合肥生產的過程檢驗,為指標調整及時提供依據。
采用改進后的超聲波處理樣品的方法測定復合肥中氯離子含量,操作簡單,準確度高,精密度高,適用于生產過程中氯離子含量的控制。