袁靜,韋?,?,李略
(廣西化工研究院有限公司,廣西南寧530001)
含亞磷酸鉀的水溶肥料是一種吸收好、見效快的水溶肥料,+3價(jià)的磷酸根不僅具有肥效,它的氧化還原功能還可以抑制部分作物病害的發(fā)生。若采用N/T 1977-2010[1]方法測(cè)定含亞磷酸的水溶肥料中的總磷,由于亞磷酸根不能與喹鉬檸酮試劑定量產(chǎn)生沉淀,會(huì)造成分析數(shù)據(jù)偏低。為此,筆者經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),并參考了GB/T 1871.1-1995[2],采用王水消解預(yù)處理含亞磷酸的樣品,使其轉(zhuǎn)化成正磷酸后,再用磷鉬酸喹啉重量法測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本測(cè)定方法操作簡(jiǎn)單,分析結(jié)果準(zhǔn)確,重現(xiàn)性好。
酸性介質(zhì)中,正磷酸根與喹鉬檸酮沉淀劑反應(yīng),生成黃色的磷鉬酸喹啉沉淀,再經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱重,換算出磷的含量。含亞磷酸鉀的水溶肥中,+3價(jià)的磷不能與喹鉬檸酮定量反應(yīng)生成沉淀,需要先將+3價(jià)的磷氧化成+5價(jià)的磷,再與喹鉬檸酮試劑發(fā)生沉淀反應(yīng),沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱重,得出用P2O5表示的總磷含量。
GR-200電子天平、低溫電熱板、真空泵、G4/30mL 坩堝式過濾器、DUG-9053A 電熱恒溫干燥箱亞。
亞磷酸、硝酸、鹽酸、喹鉬檸酮試劑(均為分析純)。
1)稱取250~500mg 含P2O5的試樣,精 確至0.0001g,置于250mL 燒杯中。往裝有試樣的燒杯中小心加入15mL 鹽酸和5mL 硝酸,蓋上表面皿,混勻,在低溫電熱板上加熱至沸。保持微沸15min 后,將表面皿移開一部分,繼續(xù)加熱3~5min 以逐出二氧化氮煙霧(此時(shí)溶液體積不少于8mL)。
取下燒杯,用水沖洗表面皿和杯壁,冷卻后,試樣溶液移入250mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻容量瓶中的溶液后,干過濾,棄去最初幾毫升濾液,濾液待測(cè)。
吸取10mL 試樣溶液,置于500mL 燒杯中,加入(1+1)硝酸溶液10mL,用水稀釋至100mL,蓋上表面皿,在低溫電熱板上加熱至沸。取下燒杯,加入50mL 喹鉬檸酮試劑,蓋上表面皿,在電熱板上微沸1min,或置于近沸水浴中保溫至沉淀分層。取出燒杯,用少量水沖洗表面皿,冷卻至室溫,用預(yù)先在(180±2)℃干燥箱內(nèi)烘干至恒重的玻璃坩堝式濾器抽濾。先將上層清液抽濾,然后用傾瀉法洗滌沉淀1~2次(每次用水約25mL)。將沉淀全部轉(zhuǎn)移至濾器中濾干后,用水多次洗滌(用水125~150mL)。將沉淀連同濾器置于(180±2)℃干燥箱內(nèi)干燥45min,取出移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱重至恒重。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
磷(以P2O5計(jì))含量ω以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示,按式(1)計(jì)算:
式中:m1為磷鉬酸喹啉沉淀的質(zhì)量,g;m2為空白試驗(yàn)磷鉬酸喹啉的質(zhì)量,g;m為試料的質(zhì)量,g;250 為試樣溶液的體積,mL;10為分取的試樣溶液的體積,mL;0.03207為磷鉬酸喹啉質(zhì)量換算為五氧化二磷質(zhì)量的系數(shù)。
取平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)定結(jié)果,結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位。
取一瓶分析純亞磷酸(500g/瓶),按廠家執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(Q/12DJ 0022-2014),對(duì)亞磷酸含量進(jìn)行3次平行測(cè)定,結(jié)果見表1。由表1可知,所選取的分析純亞磷酸的含量為99.16%。
表1按廠家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定亞磷酸結(jié)果
以所取的分析純亞磷酸為標(biāo)樣,分別用傳統(tǒng)方法和王水消解法進(jìn)行3次平行的總磷含量測(cè)定,結(jié)果見表2。
表2傳統(tǒng)方法和王水消解法測(cè)定標(biāo)樣亞磷酸總磷含量(以P2O5 計(jì))
由表2可知,用傳統(tǒng)方法無法測(cè)定出標(biāo)樣亞磷酸的總磷含量,用王水消解法則可以測(cè)出標(biāo)樣亞磷酸的總磷含量,根據(jù)亞磷酸H3PO3與P2O5的摩爾比可知:
3次測(cè)定的亞磷酸含量平均值為99.17%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02%,表明分析結(jié)果的精密度良好。王水消解法所測(cè)標(biāo)樣的亞磷酸含量為99.17%,與理論值99.16%基本相符,相對(duì)偏差為0.01%,符合質(zhì)控要求,證明王水消解法可以準(zhǔn)確測(cè)定出亞磷酸根的總磷含量。
以上述已知含量的分析純亞磷酸為原料,按配方比例,精確配制成大量元素水溶肥料(含亞磷酸鉀)產(chǎn)品,所配制產(chǎn)品的總磷含量理論值為14.94%。以此水溶肥產(chǎn)品作為標(biāo)樣,分別用傳統(tǒng)方法和王水消解法,對(duì)標(biāo)樣水溶肥產(chǎn)品進(jìn)行3次總磷含量的平行測(cè)定,結(jié)果見表3。
表3 傳統(tǒng)方法和王水消解法測(cè)定標(biāo)樣大量元素水溶肥(亞磷酸鉀)總磷含量的測(cè)定結(jié)果
由表3可知,用傳統(tǒng)方法無法測(cè)定出大量元素水溶肥(含亞磷酸鉀)中+3價(jià)磷的總磷含量,用王水消解法則可以檢測(cè)。3 次測(cè)定的總磷含量(以P2O5計(jì))的平均值為15.01%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.13%,表明分析結(jié)果的精密度良好,符合質(zhì)控要求。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,王水消解法能準(zhǔn)確測(cè)定出含亞磷酸鉀的水溶肥中的總磷含量,測(cè)定結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度均符合質(zhì)控要求,可以作為含亞磷酸鉀的水溶肥中總磷含量的常規(guī)檢測(cè)方法。