复混肥料中磷和钾含量的X射线荧光光谱法快速测定

冷喜芳 石金娥 王莹 任常菲

摘 要：采用粉末压片法处理试品，使用X-射线荧光光谱法对复混肥料中的磷和钾元素进行分析。对方法的线性、检出限、精密度、准确度等进行研究。结果表明：在优化实验条件下，P2O5的检出限为30.7μg/g，K2O的检出限为35.7μg/g，测定值与国家标准方法的测定值符合良好。该方法具有快速，准确度高、操作简便，灵敏度高等优点。

关键词：复混肥料;磷;钾;X射线荧光光谱法

我国现行的化肥检测国标、行标中磷的测定采用的是重量法，钾的测定根据含量多少分别采用原子吸收火焰法和重量法，消耗大量试剂，污染环境且费时费力。对于含量值在百分含量的元素，X-射线荧光光谱法的多通道同时检测方法是最便捷快速的检测方法。建立肥料中磷、钾元素的快速同时测定方法，可以对提高肥料产品品质，规范我省复混肥市场秩序提供保障。

1 实验部分

1.1主要仪器与试剂

主要仪器：天瑞EDX1800B型X射线荧光光谱仪;

试剂：标准物质SRM695，中文名称：复合化肥中的微量元素，钾含量11.65±0.13%，或其他可替代的标准物质;磷酸二氢钾（KH2PO4），优级纯，使用前105℃烘干2小时;磷酸二氢铵（NH4H2PO4），优级纯，减压烘干;硝酸钾（KNO3），优级纯，使用前105℃烘干2小时。

1.2 标准样品的选择和制备

在选择SRM695标准物质的基础上，根据待测样品的含量范围，选择添加磷酸二氢钾或磷酸二氢铵或硝酸钾的方法制备4个合成标样，按照试样样片的制备方法制备校准样片，校准样片中测定元素范围参见表1。

1.3 实验样品

按GB 15063[1]的相关要求得到的100g样品，经0.08mm方孔筛筛析，将筛余物经过研磨后使其全部通过0.08mm方孔筛，用磁铁吸去筛余物中的金属铁。将样品充分混匀后，装入带有磨口塞的瓶中并密封。

1.4 实验方法

1.4.1 仪器工作条件的选择：参考分析仪器的使用说明书，选择适当的仪器工作条件，用1.2制备的系列校准样品对分析仪器进行校准后，选取任一标准样品作为试样进行测定，当各化学成分的误差小于精密度允许差的0.71倍时（允许用试样校正样品对仪器的漂移进行校正），表明仪器的稳定性良好，可进行试样的测定;否则，需对仪器工作条件进行调整。

1.4.2 试样处理：取磨细的样品约5.0g放于模具上的塑料环内，用牛角勺轻压，放上另一块模具，在30MPa压力下制成表面平整光滑的圆片，放入干燥器待测。试样的粉磨条件和压片压力、保压时间等应与标准样品完全相同。

1.4.3 测定：按照1.4.1选定的工作条件，用校准样品对分析仪器进行校准和工作曲线的制作，由工作曲线求得标准样品各化学成分的含量;在相同条件下测定试样中各待测元素的光谱强度，从工作曲线上查出相应组分的含量。

2 结果与讨论

2.1 校准方程

按照所定的测定条件测定，并按照随机分析软件中固定理论α影响系数进行回归及基体效应校正。校准方程及相关系数见表3。两种元素的校准方程线性良好。

2.2 方法精密度

使用粉末压片法，对同一样品重复制备8个样片，按照表2的测定条件对样片进行测量（结果见表4）。

2.3 方法检出限

各成分的检出限（LD）按照下式计算

式中m为测量灵敏度（cps/wt%），即单位含量的计数率，Ib和Tb分别为背景计数率和背景测量时间。根据文献及实验数据，计算各成分的检出限，P2O5的检出限为30.μg/g，K2O的检出限为35.7μg/g。

2.4 方法准确度与实际样品测定

为检验方法准确度，随机抽取60批次复混肥料采用GB/T8573[2]、GB/T8574[3]的方法进行检测，同时采用本方法进行检测，得到的测定数据显示：P2O5绝对偏差分布于-0.181%至0.185%，K2O绝对偏差分布于-0.316%至0.281%。而参考标准要求P2O5和K2O含量≤10.0%，允许差值0.3%，含量10.0%～20.0%，允许差值0.4%，含量≥20.0%，允许差值0.5%，本方法的准确度良好，适合日常检测的快速筛查。

3 结语

本文采用粉末压片法-X-射线荧光光谱法测定复混肥料中的磷和钾元素。实验中P2O5的检出限为30.7μg/g，K2O的检出限为35.7μg/g，测定值与标准方法测定值符合较好。结果表明：该法用于快速筛查复混肥料中的磷元素和钾元素含量准确，并且具有良好的精密度。本方法测定复混肥料中的磷和钾可获得满意结果。

参考文献

[1]GB 15063-2009.复混肥料（复合肥料）[S].

[2]GB/T 8573-2010.复混肥料中有效磷含量的测定[S].

[3]GB/T 8574-2010.复混肥料中钾含量的测定 四苯硼酸钾重量法[S].