复合肥料中有效磷含量的快速测定

夏 洁，赵学武，陈红娟，普仲国

（云南云天化红磷化工有限公司，云南 开远 661600）

0 引言

目前复合肥中的有效磷测定主要有重量法、容量滴定法和比色法3种。重量法采用乙二胺四乙酸（EDTA）溶液在60℃保温振荡1 h提取复合肥中有效磷，提取液中的正磷酸根离子在酸性介质中与喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹啉沉淀，于（180±5）℃干燥45min左右，根据沉淀质量计算有效磷含量，分析时间不少于4 h［1］。

容量滴定法采用EDTA溶液提取复合肥中有效磷，提取液中的正磷酸根离子在酸性介质中与喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹啉沉淀，沉淀经洗涤后用碱标准溶液进行滴定。容量滴定法分析时间比重量法缩短约1 h，但准确度不如重量法。

比色法用磷钼酸作显色剂，用分光光度计通过吸光度计算磷含量。比色法要求稀释至一定的浓度才能进行测定，对高含量的有效磷分析误差大。

在实际生产控制分析中，分析工作往往滞后于生产，如分析时间太长，对生产控制的指导性小。如何提高分析速度，尽快提供准确的分析结果，是目前急切需要解决的问题。笔者对传统磷钼酸喹啉重量法有效磷提取工序和沉淀干燥工序进行改进（改进后方法简称快速法），复合肥样品有效磷的测定时间由4.0 h缩短至1.5 h，大大提高了分析速度，同时分析结果准确，对生产工艺的及时调整有着极大的实际指导意义。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

恒温干燥箱，能维持（180±5）℃；玻璃坩埚式过滤器，4号，容积30mL；循环式水真空泵；美的微波干燥箱。

EDTA溶液（37.5 g/L)，称取EDTA 37.5 g于1 000mL烧杯中，加入少量水溶解后，用水稀释至1 000mL，混匀。

喹钼柠酮试剂：溶液A，将钼酸钠70 g溶解在加有100mL水的400mL烧杯中；溶液B，将柠檬酸60 g溶解在加有100mL水的1 000mL烧杯中，并加硝酸85 mL；溶液C，把溶液A加到溶液B中，混匀；溶液D，将硝酸35mL和水100mL在400mL烧杯中混合，并加喹啉5mL；溶液E，把溶液D加到溶液C中，混匀，静置一夜，用滤纸过滤，滤液中加入丙酮280mL，用水稀释至1 000mL。溶液贮存在聚乙烯瓶中放于暗处，避光避热［2］。

硝酸（1+1）溶液：取水和浓硝酸各500mL于1 000mL烧杯中，搅拌混匀。

磷标准溶液（ρ（P2O5）1mg/mL）：称取磷酸二氢钾（130℃烘干2 h）1.917 6 g于400mL烧杯中，用少量水溶解，移入1 000mL容量杯中，加水至400mL，加入浓硝酸5mL，用水定容，摇匀。

1.2 实验方法

称取复合肥试样1 g（精确至0.000 1 g）于250 mL烧杯中，加入EDTA溶液150～200mL置于电炉上加热至沸腾一定时间后（其间用玻璃棒搅拌3～4次），冷却，把试液移入250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，混匀。干过滤，弃去最初部分滤液，即得待测液。移取试液10～25mL（w（P2O5）<30%时取25 mL，w（P2O5）>30%时取10 mL）于500mL锥形瓶中，加入（1+1）硝酸10mL、蒸馏水100mL左右。在电炉上加热至沸，取下，沿锥形瓶壁缓慢加入喹钼柠酮试剂50mL，顺时针摇动锥形瓶后置于电炉上加热至沸1min左右，取下，用水冷却。用预先在（180±5）℃干燥箱内干燥至恒质量的4号玻璃坩埚式过滤器过滤，先将上层清液滤完，然后用倾泻法洗涤沉淀1～2次，将沉淀移入过滤器中，再用蒸馏水沿玻璃坩埚壁洗涤2～3次，共用水125～150mL。将沉淀连同过滤器置于微波干燥箱内，在微波P100条件下干燥一段时间，移入干燥器内，冷却至室温，称量。

1.3 计算

复合肥料中有效磷质量分数w按式（1）计算：

式中m1——坩埚和沉淀的质量，g；

m2——坩埚的质量，g；

m——试样质量，g；

V——试样吸取量，mL；

0.032 07——磷钼酸喹啉质量换算为P2O5质量的系数。

2 结果与讨论

2.1 提取时间选择

用EDTA溶液直接加热提取2个规格复合肥中有效磷，将所得沉淀在（180±5）°C干燥箱中干燥45min左右，提取时间对结果的影响见表1。

表1 提取时间对测定结果的影响

由表1可知，提取时间低于10min时测定结果明显偏低，10～15min时结果稳定，高于20min结果稍偏高，因此提取时间选定为10min。

2.2 干燥时间选择

在EDTA加热提取时间为10min条件下，采用微波炉在微波P100条件下对沉淀进行干燥，不同干燥时间下测得结果见表2。

表2 干燥时间对测定结果的影响

由表2可知，干燥时间为5min时，测定结果明显偏低，10～15min时结果稳定，20min时微波干燥时间太长，出现沉淀物爆裂飞溅现象，因此微波干燥时间选定为12min。

2.3 方法对比实验

分别用快速法和国标法测定复合肥样品中有效磷含量，具体测定结果见表3。由表3可知，快速法和国标法测定复合肥中有效磷含量结果一致，说明本方法准确度较高。

表3 两种方法测定结果对比

2.4 精密度实验

分别对6组复合肥样品进行6次平行测定，结果见表4。

表4 精密度实验结果

由表4可知，快速法精密度好，重现性能满足标准要求。

2.5 准确度实验

在已知P2O5含量的样品中添加一定量P2O5标准样品，采用快速法测定，计算加标回收率，结果见表5。由表5可知，方法加标回收率为99.87%～100.21%，准确度较高。

表5 准确度实验结果

3 结论

快速法对有效磷提取、沉淀干燥方式进行改进，具有方便、快速、安全，操作简易等优点，缩短了分析时间，提高了工作效率，能及时为生产装置提供准确的分析结果，对复合肥产品生产控制工艺的及时调整有着极大的实际指导意义。