磷肥中鈣含量測定的方法探究

黃俊程 韋偉平

【摘 要】 通過王水溶解磷肥試樣，移取一定體積的樣品溶液，用5%鹽酸作為酸介質溶液，在鈣的標準曲線中加入梯度的磷標液使之基體匹配，利用等離子體發射光譜法測定磷肥中鈣的含量。該方法操作簡便，分析快速，有效消除基體干擾的影響，穩定性好，精密度高;樣品結果與國標容量法方法數據比對，結果滿意，有效提高了磷肥檢測鈣含量的檢測效率，大大縮短了磷肥中鈣含量測定方法的周期。

【關鍵詞】磷肥;鈣含量;基體干擾;等離子體發射光譜法

1.前言

在進出口貿易中，磷肥作為中國重要的進出口產品之一，有著舉足輕重的地位。磷肥主要包括磷礦砂、磷酸氫鈣、重鈣、普通過磷酸鈣、鈣鎂磷肥等，其中磷礦作為化肥生產不可或缺的原料，重鈣和過磷酸鈣作為貿易產品遠銷澳大利亞、印度、日本等海外國家，磷酸氫鈣常作為添加劑應用于食品生產流通的原料。而在進出口化肥貿易活動中，常常涉及到磷肥中鈣含量的測定，并作為交易雙方結算的重要依據。對于磷肥的鈣含量檢測，我國國標通常采用的方法是EDTA容量法[1-4]，該方法操作過程復雜，繁瑣，終點判定不敏銳，檢測周期較長;本文采用等離子體發射光譜法測定磷肥中鈣含量，操作步驟簡單，檢測周期短，結果與國標方法相比，結果滿意。

本文采用等離子體發射光譜儀測定磷肥中鈣的含量。同時配制相應梯度的鈣磷混合標準曲線，消除基體干擾和試劑空白的干擾。本文對磷肥中鈣含量測定方法進行改進與創新，大大縮短了檢測周期，操作流程簡易，成本大大降低，檢測的數據與我國國標標準數據對比，結果滿意，適用于磷肥中鈣含量的測定。

2.實驗部分

除非另有說明，分析中僅使用確認為優級純的試劑，所用水均為蒸餾水或去離子水或相當純度的水。

2.1試劑耗材：鹽酸（ρ = 1.19 g/mL），硝酸（ρ = 1.42 g/mL）。鈣標準貯存溶液：國家標準物質中心，1000μg/mL。磷標準貯存溶液：國家標準物質中心，1000μg/mL。高純氬氣（體積分數≥99.99%）。

2.2 儀器以及相關參數

電感耦合等離子體發射光譜儀。儀器工作參數設定：分析功率 1.30 kW;霧化器流量 0.55 L/min;輔助氣流量 0.20 L/min;等離子氣流量 15 L/min;進液泵速 1.5 mL/min;

2.3 鈣-磷混合標準曲線的配制

分別移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL的鈣標準溶液（1000μg/mL）和磷標準溶液（1000μg/mL）于100mL的容量瓶中，加入5mL濃鹽酸溶液，加水定容至刻度，搖勻備用。配制的鈣-磷混合標準溶液曲線的濃度分別為0.00μg/mL、5.00μg/mL、10.00μg/mL、20.00μg/mL、30.00μg/mL、40.00μg/mL、50.00μg/mL。

2.4 實驗步驟

本文稱取1.0g磷肥樣品于250ml高腳燒杯中，同時稱取水分，測定水分含量，加入25mL 濃鹽酸，蓋上表面皿，煮沸5分鐘，加入8mL 濃硝酸，蓋上表面皿，繼續加熱煮沸30分鐘，拿下稍冷，加水至50mL左右，繼續加熱煮沸10分鐘，溶解鹽類;拿下冷卻，定容于250mL容量瓶中并搖勻;用慢速濾紙過濾后，根據鈣含量的大小，移取一定體積的樣品溶液于100mL 容量瓶中，加入5mL濃鹽酸介質，加水定容搖勻后，用等離子體發射光譜儀測定磷肥中鈣的含量。

3.結果與討論

3.1 試劑對鈣測定結果的影響

磷肥中的鈣元素在王水介質中可以形成穩定的離子化合物，在5%鹽酸介質體系中，鈣-磷溶液更容易穩定電離，在等離子體發射光譜儀上測定數據更為穩定。同時，試劑越少，對整體實驗的試劑干擾影響越少。

3.2 鈣含量與磷肥稀釋總倍數的關系

磷肥中分有普通過磷酸鈣、重鈣、富鈣、鈣鎂磷肥、磷酸氫鈣等形式，不同類別的磷肥，鈣的大小含量也不同，大量實驗研究表明，當鈣含量低于10%時，總的樣品稀釋倍數為2500mL;當鈣含量在10%～25%時，總的稀釋倍數為5000mL;當鈣含量在25%～40%時，總的稀釋倍數為5000mL，把樣品的稱樣量酌情減少為0.80g～0.95g。

3.3 加入磷基體對鈣含量的影響

磷肥在王水的溶解環境下形成磷酸介質的體系，移取一定量的試液里面含有磷酸基體，對測定鈣含量產生一定的干擾，加入一定梯度的磷的標準曲線，可以有效消除磷酸基體對鈣含量的影響，研究表明，加入磷曲線后測定的鈣的含量更穩定，數據重復性好。

3.4 準確度與精密度分析

實驗室以磷酸氫鈣為分析對象，測定磷酸氫鈣標樣中鈣含量數據并進行分析，得到數據如下表：（磷酸氫鈣標樣中鈣含量為23.50%），根據方法條件的優化，磷酸氫鈣中鈣含量的結果穩定性好，精密度水平高，可以應用于進出口磷肥的鈣含量的測定。

4.結論

應用等離子體發射光譜儀測定磷肥中鈣含量，該方法操作簡便，分析快速，周期較短，有效消除基體干擾的影響，穩定性好，精密度高;大量實驗數據表明，磷肥中鈣含量的測定，通過加入等效的磷基體，可以有效消除基體干擾，結果滿意，既提高了磷肥中鈣含量測定的檢測效率，又縮短了鈣含量的檢測周期，適用于進出口貿易磷肥中鈣含量的測定，對進出口貿易的良性有序發展有重大作用！

參考文獻：

[1]GB/T 1871.4-1995 磷礦石和磷精礦中氧化鈣含量的測定 容量法[S].

[2]GB/T 19203-2003 復混肥料中鈣鎂硫含量的測定[S].

[3]GB 22549-2017飼料添加劑 磷酸氫鈣[S].

[4]GB/T 20412-2006 鈣鎂磷肥[S].