一种快速测定聚磷酸钙镁中有效磷的方法

王伯通 ，闫章印 ，张 营 ，陈德清 ，3，刘永秀 ，3

（1.金正大生态工程集团股份有限公司，山东 临沭 276700；2.养分资源高效开发与综合利用国家重点实验室/国家缓控释肥工程技术研究中心，山东 临沭 276700；3.农业部植物营养与新型肥料创制重点实验室，山东 临沭 276700）

目前有些化肥企业为了节约成本采用湿法磷酸和磷尾矿生产聚磷酸钙镁肥料［1］。聚磷酸钙镁是一类含有聚磷酸、聚磷酸钙［2-3］、聚磷酸镁［4］、聚磷酸钙镁等物质的复杂混合物。聚磷酸钙镁施入土壤后，不易被迅速固定，且其中的聚合磷、聚合钙、聚合镁具有缓释性，提高了磷、钙、镁的吸收利用率；因为聚磷酸根的作用，镁、钙不易被水大量淋溶。

聚磷酸钙镁是一种新产品，微溶于水，复合肥料中有效磷检测方法不适用于该产品，目前未见有关聚磷酸钙镁中有效磷的检测方法的报道。笔者采用乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）溶液在碱性条件下煮沸浸提聚磷酸钙镁产品中的有效磷［5］，并结合工业聚磷酸铵总磷测定方法［6］来测定。

1 实验部分

1.1 实验原理

聚磷酸钙镁试样中的有效磷可以通过添加EDTA-2Na 溶液，在碱性条件下煮沸提取。干过滤后，向试液中加入硝酸溶液并煮沸使聚合态的磷酸盐全部转化为正磷酸盐。在酸性介质中，加入喹钼柠酮沉淀剂，磷酸根与沉淀剂反应生成磷钼酸喹啉沉淀，过滤，烘干后，计算五氧化二磷含量。

1.2 试剂

EDTA-2Na 溶液，37.5 g/L；氢氧化钠溶液，5 mol/L；硝酸（1+1）。

喹钼柠酮溶液：溶液A，溶解钼酸钠70 g 于100 mL水中；溶液B，溶解柠檬酸60 g于100 mL水中，加硝酸85 mL；溶液C，在不断搅拌的条件下，将溶液A 缓慢加入溶液B 中，混匀；溶液D，取喹啉5 mL，溶于35 mL 浓硝酸和100 mL 蒸馏水的混合液中；在不断搅拌的条件下，将溶液D 缓慢加入溶液C 中，混匀后放置暗处过夜，用滤纸过滤，向滤液中加入丙酮280 mL，用水稀释至1 L，摇匀，贮于棕色瓶中，避光避热。

1.3 仪器

分析天平，AL204，梅特勒-托利多仪器有限公司；电子万用炉，功率1 000 W，北京市永光明医疗仪器厂；电热鼓风干燥箱，GZX-9070 MBE，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；玻璃坩埚式过滤器，4号，30 mL，孔径4 ～7 μm；pH计。

1.4 实验方法

称取含五氧化二磷100 ～200 mg的聚磷酸钙镁试样，置于250 mL烧杯中，加入一定量的EDTA-2Na溶液，用氢氧化钠溶液调节pH至12.0 ～12.5，置于电炉上煮沸，取下烧杯，待冷却后转移至250 mL容量瓶中，用水定容，混匀后干过滤，弃去最初几毫升滤液，剩余滤液待测。

用移液管取试样溶液和空白溶液各25 mL，分别置于250 mL 烧杯中，加硝酸10 mL，加水至100 mL，盖上表面皿，加热至沸，并持续至少15 min，取下烧杯，加入喹钼柠酮溶液35 mL，加热微沸1 min后静置、冷却，用预先在（180±5）℃干燥至恒质量的玻璃坩埚式过滤器过滤（倾泻法）；洗涤烧杯5 ～6次，每次用水20 mL；将沉淀全部转移至玻璃坩埚式过滤器中，用水洗涤沉淀3 ～4 次；在（180±5）℃下，将过滤器连同沉淀一起干燥45 min，之后取出，置于干燥器中冷却、称量，精确至0.000 2 g。

1.5 结果计算

聚磷酸钙镁中有效磷含量按式（1）计算：

式中m1——试样溶液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量，g；

m2——空白液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量，g；

m3——称取的试样质量，g；

250 ——制备样品溶液时容量瓶的体积，mL；

25——测定样品时移取的试样溶液体积，mL；

0.032 07 ——磷钼酸喹啉折算为五氧化二磷的系数。

2 结果及讨论

2.1 有效磷提取条件的选择

2.1.1 浸提液体积

向聚磷酸钙镁样品中加入EDTA-2Na 溶液60、80、100、120、140、160、180 mL，用氢氧化钠溶液调节pH至12.5左右，煮沸15 min。考察浸提液体积对测定结果的影响，结果见图1。

图1 浸提液体积对测定结果的影响

从图1可知，浸提液体积大于140 mL时，几乎可以完全提取聚磷酸钙镁中的有效磷，综合考虑，浸提液体积选用150 mL为宜。

2.1.2 浸提时间

向聚磷酸钙镁样品中加入EDTA-2Na 溶液150 mL，用氢氧化钠溶液调节pH 至12.5 左右，考察浸提时间对测定结果的影响，结果见图2。

图2 浸提时间对测定结果的影响

从图2 可以看出，浸提时间大于14 min，聚磷酸钙镁中的有效磷基本可以浸提完全，综合考虑浸提时间选择15 min为宜。

2.1.3 pH值

向聚磷酸钙镁样品中加入EDTA-2Na溶液150 mL，用氢氧化钠溶液分别调节pH至9.50、10.50、11.50、12.50、12.80、13.15，煮沸15 min提取有效磷，pH对有效磷测定结果的影响见图3。

图3 不同pH对测定结果的影响

从图3 可以看出，浸提液的pH 调节在12.0～12.5时对聚磷酸钙镁中有效磷提取能力最好。

2.2 精密度实验

用本方法在最佳检测条件下分别对分析纯焦磷酸钙（纯度为97%）、分析纯焦磷酸镁（纯度为97%）和聚磷酸钙镁产品进行测定。每种样品进行6个平行实验，测定结果见表1。

表1 精密度实验结果 %

由表1 可知，该方法的RSD 均小于1%，说明该方法精密度较好，能满足分析检测的要求。

2.3 准确度实验

用本方法分别对分析纯焦磷酸钙、分析纯焦磷酸镁和聚磷酸钙镁产品进行测定，结果见表2。

表2 准确度实验结果

从表2 实验结果可以看出，该方法多次测量得到的平均值和理论值的相对误差在-1%～1%，说明该方法可靠性好，准确度高。

3 结论

本方法采用EDTA-2Na 溶液提取聚磷酸钙镁肥料中的有效磷，并选择磷钼酸喹啉重量法测定。通过精密度实验及准确度实验得出，相对标准偏差小于1%，样品多次测量平均值与理论值的相对误差在-1%～1%，表明所建立的方法操作简便快捷，精密度好，准确度高。