復合肥料中有效磷含量的快速測定

夏 潔，趙學武，陳紅娟，普仲國

（云南云天化紅磷化工有限公司，云南 開遠 661600）

0 引言

目前復合肥中的有效磷測定主要有重量法、容量滴定法和比色法3種。重量法采用乙二胺四乙酸（EDTA）溶液在60℃保溫振蕩1 h提取復合肥中有效磷，提取液中的正磷酸根離子在酸性介質中與喹鉬檸酮試劑生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，于（180±5）℃干燥45min左右，根據沉淀質量計算有效磷含量，分析時間不少于4 h［1］。

容量滴定法采用EDTA溶液提取復合肥中有效磷，提取液中的正磷酸根離子在酸性介質中與喹鉬檸酮試劑生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，沉淀經洗滌后用堿標準溶液進行滴定。容量滴定法分析時間比重量法縮短約1 h，但準確度不如重量法。

比色法用磷鉬酸作顯色劑，用分光光度計通過吸光度計算磷含量。比色法要求稀釋至一定的濃度才能進行測定，對高含量的有效磷分析誤差大。

在實際生產控制分析中，分析工作往往滯后于生產，如分析時間太長，對生產控制的指導性小。如何提高分析速度，盡快提供準確的分析結果，是目前急切需要解決的問題。筆者對傳統磷鉬酸喹啉重量法有效磷提取工序和沉淀干燥工序進行改進（改進后方法簡稱快速法），復合肥樣品有效磷的測定時間由4.0 h縮短至1.5 h，大大提高了分析速度，同時分析結果準確，對生產工藝的及時調整有著極大的實際指導意義。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

恒溫干燥箱，能維持（180±5）℃；玻璃坩堝式過濾器，4號，容積30mL；循環式水真空泵；美的微波干燥箱。

EDTA溶液（37.5 g/L)，稱取EDTA 37.5 g于1 000mL燒杯中，加入少量水溶解后，用水稀釋至1 000mL，混勻。

喹鉬檸酮試劑：溶液A，將鉬酸鈉70 g溶解在加有100mL水的400mL燒杯中；溶液B，將檸檬酸60 g溶解在加有100mL水的1 000mL燒杯中，并加硝酸85 mL；溶液C，把溶液A加到溶液B中，混勻；溶液D，將硝酸35mL和水100mL在400mL燒杯中混合，并加喹啉5mL；溶液E，把溶液D加到溶液C中，混勻，靜置一夜，用濾紙過濾，濾液中加入丙酮280mL，用水稀釋至1 000mL。溶液貯存在聚乙烯瓶中放于暗處，避光避熱［2］。

硝酸（1+1）溶液：取水和濃硝酸各500mL于1 000mL燒杯中，攪拌混勻。

磷標準溶液（ρ（P2O5）1mg/mL）：稱取磷酸二氫鉀（130℃烘干2 h）1.917 6 g于400mL燒杯中，用少量水溶解，移入1 000mL容量杯中，加水至400mL，加入濃硝酸5mL，用水定容，搖勻。

1.2 實驗方法

稱取復合肥試樣1 g（精確至0.000 1 g）于250 mL燒杯中，加入EDTA溶液150～200mL置于電爐上加熱至沸騰一定時間后（其間用玻璃棒攪拌3～4次），冷卻，把試液移入250mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，混勻。干過濾，棄去最初部分濾液，即得待測液。移取試液10～25mL（w（P2O5）<30%時取25 mL，w（P2O5）>30%時取10 mL）于500mL錐形瓶中，加入（1+1）硝酸10mL、蒸餾水100mL左右。在電爐上加熱至沸，取下，沿錐形瓶壁緩慢加入喹鉬檸酮試劑50mL，順時針搖動錐形瓶后置于電爐上加熱至沸1min左右，取下，用水冷卻。用預先在（180±5）℃干燥箱內干燥至恒質量的4號玻璃坩堝式過濾器過濾，先將上層清液濾完，然后用傾瀉法洗滌沉淀1～2次，將沉淀移入過濾器中，再用蒸餾水沿玻璃坩堝壁洗滌2～3次，共用水125～150mL。將沉淀連同過濾器置于微波干燥箱內，在微波P100條件下干燥一段時間，移入干燥器內，冷卻至室溫，稱量。

1.3 計算

復合肥料中有效磷質量分數w按式（1）計算：

式中m1——坩堝和沉淀的質量，g；

m2——坩堝的質量，g；

m——試樣質量，g；

V——試樣吸取量，mL；

0.032 07——磷鉬酸喹啉質量換算為P2O5質量的系數。

2 結果與討論

2.1 提取時間選擇

用EDTA溶液直接加熱提取2個規格復合肥中有效磷，將所得沉淀在（180±5）°C干燥箱中干燥45min左右，提取時間對結果的影響見表1。

表1 提取時間對測定結果的影響

由表1可知，提取時間低于10min時測定結果明顯偏低，10～15min時結果穩定，高于20min結果稍偏高，因此提取時間選定為10min。

2.2 干燥時間選擇

在EDTA加熱提取時間為10min條件下，采用微波爐在微波P100條件下對沉淀進行干燥，不同干燥時間下測得結果見表2。

表2 干燥時間對測定結果的影響

由表2可知，干燥時間為5min時，測定結果明顯偏低，10～15min時結果穩定，20min時微波干燥時間太長，出現沉淀物爆裂飛濺現象，因此微波干燥時間選定為12min。

2.3 方法對比實驗

分別用快速法和國標法測定復合肥樣品中有效磷含量，具體測定結果見表3。由表3可知，快速法和國標法測定復合肥中有效磷含量結果一致，說明本方法準確度較高。

表3 兩種方法測定結果對比

2.4 精密度實驗

分別對6組復合肥樣品進行6次平行測定，結果見表4。

表4 精密度實驗結果

由表4可知，快速法精密度好，重現性能滿足標準要求。

2.5 準確度實驗

在已知P2O5含量的樣品中添加一定量P2O5標準樣品，采用快速法測定，計算加標回收率，結果見表5。由表5可知，方法加標回收率為99.87%～100.21%，準確度較高。

表5 準確度實驗結果

3 結論

快速法對有效磷提取、沉淀干燥方式進行改進，具有方便、快速、安全，操作簡易等優點，縮短了分析時間，提高了工作效率，能及時為生產裝置提供準確的分析結果，對復合肥產品生產控制工藝的及時調整有著極大的實際指導意義。